Question

7．固態化合物A由兩種短周期元素組成，可與水發生復分解反應，甲組同學用下圖裝置（夾持裝置略）對其進行探究實驗．

（1）儀器B的名稱是分液漏斗．
（2）實驗中，Ⅱ中的試紙變藍，Ⅳ中黑色粉末逐漸變為紅色并有氣體M生成，則Ⅳ發生反應的化學方程式為3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂↑；Ⅲ中的試劑為堿石灰．
（3）乙組同學進行同樣實驗，但裝置連接順序為Ⅰ--Ⅲ--Ⅳ--Ⅱ--Ⅴ，此時Ⅱ中現象為試紙變藍，原因是CuO與氨氣反應生成的水和未反應的氨氣形成氨水，使試紙變藍．
（4）經上述反應，2.5g 化合物A理論上可得0.56L（標準狀況）M；則A的化學式為Mg₃N₂．

Answer 1

分析 實驗中，Ⅱ中的試紙變藍，可知A與水反應生成氨氣，Ⅳ中黑色粉末逐漸變為紅色并有氣體M生成，IV中發生3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂↑，V為排水法收集氣體，則M為N₂；裝置連接順序為Ⅰ--Ⅲ--Ⅳ--Ⅱ--Ⅴ，則干燥的氨氣不能使干燥紅色石蕊試紙變藍；該化合物的化學式為M₃N_x，M的相對原子質量為R，利用關系式M₃N_x～$\frac{x}{2}$N₂，確定R與x的關系，x是M的化合價，只能取正整數，討論確定M的相對原子質量，進而確定元素，以此來解答．

解答 解：（1）儀器B的名稱是分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
（2）Ⅱ中的試紙變藍，說明生成了NH₃，Ⅳ中黑色粉末逐漸變為紅色并有M生成，生成Cu，M為氣體單質，為氮氣，同時生成水，IV在發生反應為3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂↑，Ⅲ中的試劑為堿石灰，可干燥氨氣，故答案為：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂↑；堿石灰；
（3）裝置連接順序為Ⅰ--Ⅲ--Ⅳ--Ⅱ--Ⅴ，因為3CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O，該反應有水生成，且氨氣肯定不能完全反應，剩余的氨氣和水反應NH₃•H₂O，顯堿性，使紅色石蕊試紙變藍，
故答案為：試紙變藍；CuO與氨氣反應生成的水和未反應的氨氣形成氨水，使試紙變藍；
（4）設該化合物的化學式為M₃N_x，M的相對原子質量為R，則：
   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的化合價，只能取正整數，R為12、24或36，x=2時R為24，此元素只能為Mg符合，化合物A是Mg₃N₂，
故答案為：Mg₃N₂．

點評 本題考查物質組成和含量的測定實驗，為高頻考點，把握實驗裝置的作用、發生的反應及物質的性質為解答的關鍵，（4）中計算確定物質組成為解答的難點，題目難度中等．