题目内容

19.固态化合物A由两种短周期元素组成,可与水发生复分解反应.甲组同学用如图装置(夹持装置略)对其进行探究实验.

(1)仪器B的名称是分液漏斗.
(2)实验中,Ⅱ中的试纸变蓝,Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色,并有M生成,则Ⅲ中的试剂为碱石灰,Ⅳ中发生反应的化学方程式为3CuO+2NH3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2+3Cu+3H2O,Ⅴ中的试剂为浓硫酸.
(3)乙组同学进行同样实验,但装置连接顺序为Ⅰ-Ⅲ-Ⅳ-Ⅱ-Ⅴ-Ⅵ,此时Ⅱ中现象为变蓝,原因是CuO与氨气反应生成的水和未反应的氨气形成氨水,使试纸变蓝.
(4)经上述反应,2.5g化合物A理论上可得到0.56L(标准状况)M,则A的电子式为,A与水反应的化学方程式Mg3N2 +6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑,比较A中阴阳离子的大小,阳离子半径小于阴离子半径(填大于,小于或等于)

分析 (1)仪器B是分液漏斗;
(2)Ⅱ中的试纸变蓝,说明生成碱性气体氨气,Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色,并有M生成,Ⅳ为氨气与氧化铜反应,生成Cu,M为气体单质,为氮气,同时生成水.进入装置Ⅳ的气体应干燥,Ⅲ中试剂的作用是除去氨气中的水,故Ⅲ中的试剂为碱石灰;Ⅴ中的试剂的作用是除去剩余的氨气,故应为浓硫酸;
(3)装置连接顺序改变后,因为3CuO+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2+3Cu+3H2O,该反应有水生成,且氨气肯定不能完全反应;
(4)设该化合物的化学式为M3Nx,M的相对原子质量为R,利用关系式M3Nx~$\frac{x}{2}$N2,确定R与x的关系,x是M的化合价,只能取正整数,讨论确定M的相对原子质量,进而确定元素,

解答 解:(1)仪器B的名称是分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
(2)Ⅱ中的试纸变蓝,说明生成了NH3,Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成,生成Cu,M为气体单质,为氮气,同时生成水,发生了反应:3CuO+2NH3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2+3Cu+3H2O,Ⅲ中试剂的作用是除去氨气中的水,故应是碱石灰,Ⅴ中的试剂的作用是除去剩余的氨气,故应为浓硫酸,
故答案为:碱石灰;3CuO+2NH3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2+3Cu+3H2O;浓硫酸;
(3)装置连接顺序改变后,因为3CuO+2NH3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2+3Cu+3H2O,该反应有水生成,且氨气肯定不能完全反应,剩余的氨气和水反应NH3•H2O,显碱性,使红色石蕊试纸变蓝,
故答案为:变蓝;CuO与氨气反应生成的水和未反应的氨气形成氨水,使试纸变蓝;
(4)设该化合物的化学式为M3Nx,M的相对原子质量为R,则:
    M3Nx~$\frac{x}{2}$N2
3R+14x     11.2 x L
2.5g         0.56 L
2.5×11.2x=(3R+14x)×0.56
整理得R=12x,因x是M的化合价,只能取正整数,R为12、24或36,则此元素只能为Mg,化合物A是Mg3N2,氮化镁是离子化合物电子式为:,氮化镁和水反应生成氢氧化镁和氨气,反应的化学方程式为:Mg3N2 +6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑,A中阴阳离子的半径大小,镁离子和氮离子都是2个电子层,所以核电荷数越大半径越小,则阳离子Mg2+半径<阴离子N3-半径,
故答案为:Mg3N2;;Mg3N2 +6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑;小于;

点评 本题主要考查元素化合物知识、化学计算、化学实验,(4)中根据生成的氨气确定N元素化合价,利用讨论的方法进行计算确定元素,题目难度较大.

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