Question

12．已知鎂能在氮氣中燃燒，生成氮化鎂（氮元素-3價）．氮化鎂是一種灰綠色固體，極易與水反應生成白色沉淀Y（一種堿），并放出能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色的氣體R，反應的方程式可表示為：X（氮化鎂）+6H₂O═mY↓+nR↑．請回答下列問題：
（1）氮化鎂的化學式為Mg₃N₂，其中鎂與氮元素的質量比為7：18．（最簡整數比）
（2）上述反應方程中，“mY、nR”分別是3Mg（OH）₂、2NH₃．
（3）若24g鎂在空氣中完全燃燒，生成含鎂元素固體的質量＜（填＞、=、＜）40g．

Answer 1

分析 （1）根據元素化合價進行分析解答．根據化合物中各元素質量比=各原子的相對原子質量×原子個數之比，進行分析解答．
（2）根據質量守恒定律來分析解答；
（3）假定產物全部是氧化鎂或氮化鎂，所得產物的質量應介于二者之間．可采用極端假設法來解答本題．

解答 解：（1）根據氮化鎂中鎂元素是+2價，氮元素-3價．故氮化鎂的化學式是Mg₃N₂，進行計算：氮化鎂中氮元素與鎂元素的質量比為（14×2）：（24×3）=7：18．

（2）氮化鎂是一種灰綠色固體，極易與水反應生成白色沉淀Y（一種堿），并放出能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色的氣體R；故Y即為氫氧化鎂，R為氨氣；故化學方程式為Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑．
（3）設若產物全部為氧化鎂時產物的質量為x．
2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO
 48                    80
 24g                   x
則$\frac{48}{24g}=\frac{80}{x}$，解得x=40g
設若產物全部為氮化鎂時產物的質量為y．
3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂
72                     100
24g                     y
則$\frac{72}{24g}=\frac{100}{y}$，解得y=33.3g
通過以上計算可知所得產物質量應在33.3g與40g之間．
故答案為：
（1）Mg₃N₂．7：18．（2）3Mg（OH）₂；2NH₃．（3）＜．

點評 本題難度不大，考查同學們靈活運用化學式的有關計算進行分析問題、解決問題的能力．