Question

9．氮化镁（Mg₃N₂）是工业上常用的脱硫剂．为了测定ag Mg₃N₂样品中Mg₃N₂的纯度，某同学设计了如图装置（样品中的杂质不与水反应，夹持装置已略去）．
（1）装置A中发生反应的化学方程式为Mg₃N₂+6H₂O=2NH₃↑+3Mg（OH）₂↓
（2）装置C中球形干燥管的作用是防倒吸
（3）组装好实验装置后，首先应检验装置气密性，再加入实验药品，打开K₂（填“K₁”或“K₂”，后同），关闭K₁，打开分液漏斗活塞，加入水，至不再产生气体．打开所有止水夹后通入氮气一段时间，测量装置C（填“B”“C”或“D”）反应前后的质量变化为bg，通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入C装置；
（4）Mg₃N₂的纯度是$\frac{50b}{17a}×100%$（用含a、b的式子表示）
（5）若去掉装置D，则导致测定结果偏高（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）

Answer 1

分析 A中氮化镁和水反应生成氨气和氢氧化镁，B干燥氨气，氨气极易溶于浓硫酸，易产生倒吸现象，D干燥空气，防止空气中水蒸气被浓硫酸吸收，
（1）氮化镁和水反应生成氨气和氢氧化镁；
（2）导致的干燥管有缓冲作用；
（3）有连接的仪器在使用前必须检验装置气密性，打开K₂关闭 K₁，打开分液漏斗使氮化镁和水反应生成氨气，打开所有止水夹后通入氮气一段时间，将生成的氨气完全被浓硫酸吸收，浓硫酸增加的质量等于氨气质量；
（4）根据N原子守恒计算氮化镁质量，氮化镁纯度=$\frac{氮化镁质量}{氮化镁样品质量}×100%$；
（5）若去掉装置D，则导致空气中水蒸气被浓硫酸吸收．

解答 解：A中氮化镁和水反应生成氨气和氢氧化镁，B干燥氨气，氨气极易溶于浓硫酸，易产生倒吸现象，D干燥空气，防止空气中水蒸气被浓硫酸吸收，
（1）氮化镁和水反应生成氨气和氢氧化镁，反应方程式为Mg₃N₂+6H₂O=2NH₃↑+3Mg（OH）₂↓，故答案为：Mg₃N₂+6H₂O=2NH₃↑+3Mg（OH）₂↓；
（2）导致的干燥管有缓冲作用，所以能防倒吸，故答案为：防倒吸；
（3）有连接的仪器在使用前必须检验装置气密性，所以该实验在使用前必须检验装置气密性；打开K₂关闭 K₁，打开分液漏斗使氮化镁和水反应生成氨气，打开所有止水夹后通入氮气一段时间，将生成的氨气完全被浓硫酸吸收，浓硫酸增加的质量等于氨气质量，要测定氮化镁纯度应该知道氨气质量，所以需要测定C装置质量，所以通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入C装置，
故答案为：检验装置气密性； K₂； K₁；C；把装置中残留的氨气全部赶入C装置；
（4）根据N原子守恒得Mg₃N₂～2NH₃，氮化镁纯度=$\frac{氮化镁质量}{氮化镁样品质量}×100%$=$\frac{\frac{\frac{bg}{17g/mol}}{2}×1×100g/mol}{ag}$×100%=$\frac{50b}{17a}×100%$，
故答案为：$\frac{50b}{17a}×100%$；
（5）若去掉装置D，则导致空气中水蒸气被浓硫酸吸收，部分水蒸气被当作氨气，所以测定结果偏高，
故答案为：偏高．

点评 本题考查物质含量测定，为高频考点，侧重考查学生实验操作、实验分析及评价能力，明确化学反应原理、元素化合物性质是解本题关键，知道各个装置的作用，易错点是（5）题．