Question

9．氮化鎂（Mg₃N₂）是工業上常用的脫硫劑．為了測定ag Mg₃N₂樣品中Mg₃N₂的純度，某同學設計了如圖裝置（樣品中的雜質不與水反應，夾持裝置已略去）．
（1）裝置A中發生反應的化學方程式為Mg₃N₂+6H₂O=2NH₃↑+3Mg（OH）₂↓
（2）裝置C中球形干燥管的作用是防倒吸
（3）組裝好實驗裝置后，首先應檢驗裝置氣密性，再加入實驗藥品，打開K₂（填“K₁”或“K₂”，后同），關閉K₁，打開分液漏斗活塞，加入水，至不再產生氣體．打開所有止水夾后通入氮氣一段時間，測量裝置C（填“B”“C”或“D”）反應前后的質量變化為bg，通入氮氣的目的是把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置；
（4）Mg₃N₂的純度是$\frac{50b}{17a}×100%$（用含a、b的式子表示）
（5）若去掉裝置D，則導致測定結果偏高（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）

Answer 1

分析 A中氮化鎂和水反應生成氨氣和氫氧化鎂，B干燥氨氣，氨氣極易溶于濃硫酸，易產生倒吸現象，D干燥空氣，防止空氣中水蒸氣被濃硫酸吸收，
（1）氮化鎂和水反應生成氨氣和氫氧化鎂；
（2）導致的干燥管有緩沖作用；
（3）有連接的儀器在使用前必須檢驗裝置氣密性，打開K₂關閉 K₁，打開分液漏斗使氮化鎂和水反應生成氨氣，打開所有止水夾后通入氮氣一段時間，將生成的氨氣完全被濃硫酸吸收，濃硫酸增加的質量等于氨氣質量；
（4）根據N原子守恒計算氮化鎂質量，氮化鎂純度=$\frac{氮化鎂質量}{氮化鎂樣品質量}×100%$；
（5）若去掉裝置D，則導致空氣中水蒸氣被濃硫酸吸收．

解答 解：A中氮化鎂和水反應生成氨氣和氫氧化鎂，B干燥氨氣，氨氣極易溶于濃硫酸，易產生倒吸現象，D干燥空氣，防止空氣中水蒸氣被濃硫酸吸收，
（1）氮化鎂和水反應生成氨氣和氫氧化鎂，反應方程式為Mg₃N₂+6H₂O=2NH₃↑+3Mg（OH）₂↓，故答案為：Mg₃N₂+6H₂O=2NH₃↑+3Mg（OH）₂↓；
（2）導致的干燥管有緩沖作用，所以能防倒吸，故答案為：防倒吸；
（3）有連接的儀器在使用前必須檢驗裝置氣密性，所以該實驗在使用前必須檢驗裝置氣密性；打開K₂關閉 K₁，打開分液漏斗使氮化鎂和水反應生成氨氣，打開所有止水夾后通入氮氣一段時間，將生成的氨氣完全被濃硫酸吸收，濃硫酸增加的質量等于氨氣質量，要測定氮化鎂純度應該知道氨氣質量，所以需要測定C裝置質量，所以通入氮氣的目的是把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置，
故答案為：檢驗裝置氣密性； K₂； K₁；C；把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置；
（4）根據N原子守恒得Mg₃N₂～2NH₃，氮化鎂純度=$\frac{氮化鎂質量}{氮化鎂樣品質量}×100%$=$\frac{\frac{\frac{bg}{17g/mol}}{2}×1×100g/mol}{ag}$×100%=$\frac{50b}{17a}×100%$，
故答案為：$\frac{50b}{17a}×100%$；
（5）若去掉裝置D，則導致空氣中水蒸氣被濃硫酸吸收，部分水蒸氣被當作氨氣，所以測定結果偏高，
故答案為：偏高．

點評 本題考查物質含量測定，為高頻考點，側重考查學生實驗操作、實驗分析及評價能力，明確化學反應原理、元素化合物性質是解本題關鍵，知道各個裝置的作用，易錯點是（5）題．