Question

【题目】已知：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）写出氮化镁与水反应的化学方程式 ；

（2）a 克镁在空气中完全燃烧生成固体的总质量m为 ；（用含a 的式子表示m 的取值范围）

（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，常用作干燥剂，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】①检查装置的气密性；②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；③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；④打开活塞K，鼓入空气；⑤再次称量装置C，装置C 增重0.34g。

请回答：

(一)装置B 的作用是 ；

(二)装置D 的作用是 ；

(三)实验步骤④中鼓入空气的目的是 ；

(四)固体混合物中Mg3N2 的质量分数为 ；

(五)实验证明此方法测定的结果偏低，可能原因是 （写一条）

Answer 1

【答案】（1）Mg3N2 +6H2O == 3Mg(OH)2 +2NH3 ↑；（2）1.39a<m<1.67

（3）干燥；防止空气中的水蒸汽进入C装置；使产生的氨气完全被浓硫酸吸收；20%；有部分氨气溶于水

【解析】

试题分析：（1）根据描述，氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气，故反应的化学方程式为：

Mg3N2 +6H2O == 3Mg(OH)2 +2NH3 ↑；

（2）镁在空气中燃烧可能生成氧化镁，也可能生成氮化镁，还可能是两者的混合物，利用化学方程式，根据反应的质量比可分别计算出镁与氮气反应生成的氮化镁，镁与氧气反应生成的氧化镁的质量。a 克镁在空气中完全燃烧生成固体的总质量m就在两者之间；

（3）（一）浓硫酸是常用的干燥剂，用于干燥气体；

（二）氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气，该实验是通过测定氨气与浓硫酸反应增重的质量得到氨气的质量，从而计算出氮化镁的质量。故D装置的作用是防止空气中的水蒸汽进入C装置中，导致实验结果出现误差；

（三）实验步骤④中鼓入空气的目的是使氨气完全进入C装置，使氨气完全反应；

（四）装置C 增重0.34g，说明氮化镁与水反应生成的氨气的质量为0.34g，利用化学方程式，根据反应的质量比即可计算出氮化镁的质量；

设氮化镁的质量为x，那么：

Mg3N2 +6H2O == 3Mg(OH)2 +2NH3 ↑

100 34

X 0.34g

100／34 =x／0.34g

X=1g

固体混合物中Mg3N2 的质量分数=1g／5g ×100%=20%

（五）氮化镁与水反应生成的氨气易溶于水，故可能有部分氨气溶于水，导致测定的氨气的质量偏小，计算出的氮化镁的质量偏小。