Question

镁在空气中燃烧除生成MgO外，还可能生成Mg₃N₂。某校化学兴趣小组的同学利用镁在空气中燃烧后的固体（不含单质）进行实验，探究其组成。
（1）甲组同学取一定量燃烧后的固体投入水中，得到了一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 的气体，该气体的化学式为          ，说明固体中含有Mg₃N₂，生成该气体的化学反应方程式为                         。
（2）乙组同学为测定Mg₃N₂含量，用图示装置进行实验，充分反应后再加热A。其中浓硫酸的作用是     ，对A加热的目的是                                       。已知加入的固体质量为4.0g，最终C装置增重ag，则固体中含Mg₃N₂                          g（用含a的式子表示）。

（3）丙组有的同学认为乙组同学的测定结果偏高，理由是                              
                                                                         。
有的同学认为乙组同学的测定结果偏低，理由是                                   
                                                                         。
丙组同学进行了改进，他们将乙组同学实验中得到的难溶固体进行过滤、洗涤、干燥，并
灼烧固体至恒重，测得其质量为4.08g。上述过程中，洗涤沉淀的操作是                
                                                                         。                
镁在空气中燃烧后生成的固体中Mg₃N₂的质量分数为             。
（4）有一种用铵盐与含镁矿石混合煅烧制取氧化镁的方法，解决了现有方法存在的原料成 本高、项目投资大、能耗高、副产品不好用等问题，其原理是将含镁矿石粉（含氧化镁）与 铵盐混合,经过煅烧、水溶、过滤，得到粗镁盐溶液，并回收煅烧产生的氨。写出用固体（NH₄）₂SO₄与含镁矿石粉煅烧的化学反应方程式                              
                                                            。

Answer 1

（1）NH₃（1分）    Mg₃N₂ + 6H₂O = 3Mg（OH）₂ + 2NH₃↑（1分）
（2）吸收生成的NH₃（1分）  
将装置A中反应产生的NH₃全部驱赶到装置C中（1分）（2分） 
（3）C装置的两侧无干燥装置，NH₃中的水蒸气以及外部空气中的水蒸气都可能进
入C装置而被浓硫酸吸收，造成结果偏高（2分）可能有部分NH₃滞留在装置内没有完全被浓硫酸吸收，从而造成结果偏低（2分） 向过滤器中的沉淀上加蒸馏水至完全浸没沉淀，待水全部流出后，重复操作2~3次（2分）10%（2分）
（4）（NH₄）₂SO₄+MgOMgSO₄+2NH₃↑+H₂O（2分）

燃烧后的固体中含MgO和Mg₃N₂两种物质，Mg₃N₂与水反应生成Mg（OH）₂，经灼烧，
固体最终全部变成MgO
Mg₃N₂   →   3 MgO    △m（固体增重）
100g         120g         20g
m（Mg₃N₂）                  0.08g
100g：20g= m（Mg₃N₂）：0.08g， 解得m（Mg₃N₂）=0.4g
故镁在空气中燃烧后生成的固体中Mg₃N₂的质量分数为×100% =10%