Question

6．同學們利用鎂在空氣中燃燒后的固體（不含單質）進行實驗，探究其組成，甲組同學取一定量燃燒后的固體投入水中．生成堿的同時得到一種能使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體，說明固體中含有Mg₃N₂，生成該氣體的化學方程式為Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑．
乙同學為測定Mg₃N₂含量，用圖示裝置進行實驗，通過濃硫酸增重的質量進行計算進而求出Mg₃N₂的質量，其中濃硫酸的作用是吸收氨氣．在實驗充分反應后要再加熱A，對A加熱的目的是將裝置A中反應生成的氨氣全部驅趕到裝置C中．
丙組有的同學認為乙組同學的測定結果偏低，理由是部分NH₃滯留在裝置內沒有完全被濃硫酸吸收，從而造成結果偏低．
素材拓展：有一種用銨鹽與鎂礦石混合粉面燒制取氧化鎂的方法，解決了現有方法存在的原料成本、項目投資大、能耗高、副產品不好用等問題，其原理是將鎂礦石粉（含氧鎂）與銨鹽混合，經過煅燒、水溶、過濾，得到粗鎂鹽溶液，并回收煅燒產生的氨氣，寫出用固體（NH₄）₂SO₄與含鎂礦石粉煅燒的化學方程式：（NH₄）₂SO₄+MgO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgSO₄+2NH₃↑+H₂O．
從微觀的角度說明你能順利完成該反應的化學方程式的理論依據是反應前后原子的種類和個數不變．

Answer 1

分析 （1）能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色的氣體是氨氣；氮化鎂和水反應生成氫氧化鎂和氨氣，據此分析方程式；
（2）濃硫酸具有酸性，能吸收堿性氣體氨氣，氨氣易溶于水，加熱抑制氨氣溶解；
（3）部分NH₃滯留在裝置內沒有完全被濃硫酸吸收，從而造成結果偏低；
（4）高溫下，MgO和（NH₄）₂SO₄反應生成MgSO₄、NH₃和H₂O，據此書寫反應方程式．

解答 解：（1）氮化鎂和水反應生成氫氧化鎂和氨氣，反應方程式為Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑，
（2）氨氣屬于堿性氣體，濃硫酸具有酸性，所以可以用濃硫酸吸收NH₃，則濃硫酸的作用是吸收氨氣；
氨氣極易溶于水，升高溫度抑制氨氣溶解，所以加熱能將裝置A中反應生成的氨氣全部驅趕到裝置C中，從而減少實驗誤差；
（3）丙組有的同學認為乙組同學的測定結果偏低，理由是部分NH₃滯留在裝置內沒有完全被濃硫酸吸收，從而造成結果偏低；
（4）高溫下，MgO和（NH₄）₂SO₄反應生成MgSO₄、NH₃和H₂O，所以該反應方程式為：（NH₄）₂SO₄+MgO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgSO₄+2NH₃↑+H₂O，從微觀的角度說明你能順利完成該反應的化學方程式的理論依據是反應前后原子的種類和個數不變．
答案：
（1）Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑；
（2）吸收氨氣；將裝置A中反應生成的氨氣全部驅趕到裝置C中；
（3）部分NH₃滯留在裝置內沒有完全被濃硫酸吸收，從而造成結果偏低；
（4）（NH₄）₂SO₄+MgO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgSO₄+2NH₃↑+H₂O；反應前后原子的種類和個數不變．

點評 本題考查性質實驗方案設計，明確物質的性質及實驗原理是解本題關鍵，難點是誤差分析，要根據物質性質結合實驗裝置分析誤差，同時考查學生分析問題的縝密性，題目難度中等．