Question

20．氮化鎂（Mg₃N₂）是一種應(yīng)用范圍非常廣泛的化合物，它可用于制備高硬度、高熱導(dǎo)、抗腐蝕、抗磨損和耐高溫的其他元素的化合物，制備特殊的陶瓷材料等．氮化鎂是淺黃色粉末，極易與水反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氨氣，某興趣小組欲測(cè)定某氮化鎂樣品中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取氮化鎂樣品16g按圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定氮化鎂的純度，發(fā)現(xiàn)B裝置增重3.4g．已知Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑]

（1）求該樣品中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過程）；
（2）導(dǎo)致該樣品中氮化鎂含量測(cè)定結(jié)果偏低的可能原因是氨氣未能全部被吸收；
（3）經(jīng)過精確測(cè)定，知道樣品中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%，請(qǐng)?jiān)趫D2畫出生成的氨氣質(zhì)量的變化曲線．

Answer 1

分析 （1）稀硫酸能與氨氣反應(yīng)生成了硫酸銨，根據(jù)質(zhì)量守恒定律B裝置增重的質(zhì)量就是生成的氨氣的質(zhì)量，由氨氣的質(zhì)量可求出氮化鎂的質(zhì)量，即可求出樣品中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）根據(jù)氨氣未能全部被吸收分析回答；
（3）根據(jù)12g氮化鎂與水反應(yīng)生成氨氣的質(zhì)量畫出氮化鎂與生成氨氣質(zhì)量的變化曲線．

解答 解：（1）設(shè)樣品中氮化鎂的質(zhì)量為x
Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑
100                                           34
x                                             3.4g
$\frac{100}{x}=\frac{34}{3.4g}$
  解得：x=10g
樣品中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{10g}{16g}$×100%=62.5%
（2）導(dǎo)致該樣品中氮化鎂含量測(cè)定結(jié)果偏低的可能原因是氨氣未能全部被吸收等；
（3）設(shè)12g氮化鎂的完全分解生成的氨氣的質(zhì)量為y
Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑
100                                           34
12g                                            y
$\frac{100}{12g}=\frac{34}{y}$
   解得：y=4.08g，所以
所以生成的氨氣質(zhì)量的變化曲線為：

故答為：（1）該樣品中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是62.5%；（2）氨氣未能全部被吸收；（3）見上圖．

點(diǎn)評(píng) 本題屬于根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，了解氨氣能與稀硫酸反應(yīng)生成了硫酸銨，正確判斷出氨氣的質(zhì)量是解答本題的關(guān)鍵．