Question

7．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，甲组同学用下图装置（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气体M生成，则Ⅳ发生反应的化学方程式为3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂↑；Ⅲ中的试剂为碱石灰．
（3）乙组同学进行同样实验，但装置连接顺序为Ⅰ--Ⅲ--Ⅳ--Ⅱ--Ⅴ，此时Ⅱ中现象为试纸变蓝，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0.56L（标准状况）M；则A的化学式为Mg₃N₂．

Answer 1

分析 实验中，Ⅱ中的试纸变蓝，可知A与水反应生成氨气，Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有气体M生成，IV中发生3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂↑，V为排水法收集气体，则M为N₂；装置连接顺序为Ⅰ--Ⅲ--Ⅳ--Ⅱ--Ⅴ，则干燥的氨气不能使干燥红色石蕊试纸变蓝；该化合物的化学式为M₃N_x，M的相对原子质量为R，利用关系式M₃N_x～$\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，以此来解答．

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，IV在发生反应为3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂↑，Ⅲ中的试剂为碱石灰，可干燥氨气，故答案为：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂↑；碱石灰；
（3）装置连接顺序为Ⅰ--Ⅲ--Ⅳ--Ⅱ--Ⅴ，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：试纸变蓝；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M₃N_x，M的相对原子质量为R，则：
   M₃N_x～$\frac{x}{2}$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，x=2时R为24，此元素只能为Mg符合，化合物A是Mg₃N₂，
故答案为：Mg₃N₂．

点评 本题考查物质组成和含量的测定实验，为高频考点，把握实验装置的作用、发生的反应及物质的性质为解答的关键，（4）中计算确定物质组成为解答的难点，题目难度中等．