Question

【题目】镁在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁（Mg3N2）,氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气。

（1）写出镁在氮气中燃烧生成氮化镁的化学方程式 ；氮化镁与水反应的化学方程式 ；

（2）12克镁在空气中完全燃烧生成固体的最大值为 g、最小值为 g。

（3）某学生对该混合物中氮化镁的质量分数进行测定，设计如下实验装置

【查阅资料】

ⅰ.碱石灰是固体氧化钙和氢氧化钠的混合物，常作干燥剂，不与NH3 反应。

ⅱ.2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4

ⅲ.NH3 是一种极易溶于水的气体。

【实验步骤】检查装置的气密性→精确称量镁在空气中燃烧后的固体5.00g 放入锥形瓶中→称量装置C→连接好装置→关闭活塞K→打开A 中分液漏斗活塞逐滴加入水，至样品恰好完全反应→打开活塞K→鼓入空气→再次称量装置C，装置C 增重0.34g。

请回答：

①装置B 的作用是 ；

②装置D 的作用是 ；

③实验步骤④中鼓入空气的目的是 ；

④固体混合物中Mg3N2 的质量分数为 ；

⑤实验证明此方法测定的结果偏低，可能原因是 （写一条即可）

Answer 1

【答案】（1）3Mg+ N2Mg3N2 Mg3N2+6H2O═3Mg(OH)2↓+2NH3↑（2）20 16.67

（3）①吸收水蒸气 ②防止空气中的水蒸气进入C装置中 ③使生成的氨气完全被浓硫酸吸收

④20% ⑤部分氨气溶于水中。

【解析】

试题分析：（1）镁和氮气燃烧生成氮化镁；氮化镁和水反应生成氢氧化镁和氨气；

（2）极端假设：若全与氧气反应生成氧化镁；若全与氮气反应生成氮化镁；

3Mg + N2 Mg3N2 2Mg + O2 2MgO

72 100 48 80

12g x 12g y

72/12g=100/x , x=16.67g 48/12g=80/y , y=20g

因此最大值为20g，最小值为16.67g；

（3）①为干燥装置，吸收水蒸气； ②也为干燥装置，防止空气中的水蒸气进入C装置中，避免产生干扰； ③将存留在仪器空间内的氨气全部排挤入浓硫酸；

④设质量分数为x；Mg3N2+6H2O═3Mg(OH)2↓+2NH3↑

100 34

5gx 0.34g

100/5gx=34/0.34g , x=20%;

⑤存留在仪器内的氨气全部会吸收，那么只能猜测是反应装置中的溶液溶解了部分氨气。