Question

9．氮化鎂（Mg₃N₂）是工業(yè)上常用的脫硫劑．為了測(cè)定ag Mg₃N₂樣品中Mg₃N₂的純度，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖裝置（樣品中的雜質(zhì)不與水反應(yīng)，夾持裝置已略去）．
（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(shí)驗(yàn)裝置后，首先應(yīng)檢驗(yàn)裝置氣密性，再加入實(shí)驗(yàn)藥品，打開(kāi)K₂（填“K₁”或“K₂”，后同），關(guān)閉K₁，打開(kāi)分液漏斗活塞，加入水，至不再產(chǎn)生氣體．打開(kāi)所有止水夾后通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間，測(cè)量裝置C（填“B”“C”或“D”）反應(yīng)前后的質(zhì)量變化為bg，通入氮?dú)獾哪康氖前蜒b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(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高（填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）

Answer 1

分析 A中氮化鎂和水反應(yīng)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(chǎn)生倒吸現(xiàn)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(yīng)生成氨氣和氫氧化鎂；
（2）導(dǎo)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(yàn)裝置氣密性，打開(kāi)K₂關(guān)閉 K₁，打開(kāi)分液漏斗使氮化鎂和水反應(yīng)生成氨氣，打開(kāi)所有止水夾后通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間，將生成的氨氣完全被濃硫酸吸收，濃硫酸增加的質(zhì)量等于氨氣質(zhì)量；
（4）根據(jù)N原子守恒計(jì)算氮化鎂質(zhì)量，氮化鎂純度=$\frac{氮化鎂質(zhì)量}{氮化鎂樣品質(zhì)量}×100%$；
（5）若去掉裝置D，則導(dǎo)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(yīng)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(chǎn)生倒吸現(xiàn)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(yīng)生成氨氣和氫氧化鎂，反應(yīng)方程式為Mg₃N₂+6H₂O=2NH₃↑+3Mg（OH）₂↓，故答案為：Mg₃N₂+6H₂O=2NH₃↑+3Mg（OH）₂↓；
（2）導(dǎo)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(yàn)裝置氣密性，所以該實(shí)驗(yàn)在使用前必須檢驗(yàn)裝置氣密性；打開(kāi)K₂關(guān)閉 K₁，打開(kāi)分液漏斗使氮化鎂和水反應(yīng)生成氨氣，打開(kāi)所有止水夾后通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間，將生成的氨氣完全被濃硫酸吸收，濃硫酸增加的質(zhì)量等于氨氣質(zhì)量，要測(cè)定氮化鎂純度應(yīng)該知道氨氣質(zhì)量，所以需要測(cè)定C裝置質(zhì)量，所以通入氮?dú)獾哪康氖前蜒b置中殘留的氨氣全部趕入C裝置，
故答案為：檢驗(yàn)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(jù)N原子守恒得Mg₃N₂～2NH₃，氮化鎂純度=$\frac{氮化鎂質(zhì)量}{氮化鎂樣品質(zhì)量}×100%$=$\frac{\frac{\frac{bg}{17g/mol}}{2}×1×100g/mol}{ag}$×100%=$\frac{50b}{17a}×100%$，
故答案為：$\frac{50b}{17a}×100%$；
（5）若去掉裝置D，則導(dǎo)致空氣中水蒸氣被濃硫酸吸收，部分水蒸氣被當(dāng)作氨氣，所以測(cè)定結(jié)果偏高，
故答案為：偏高．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)含量測(cè)定，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)分析及評(píng)價(jià)能力，明確化學(xué)反應(yīng)原理、元素化合物性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，知道各個(gè)裝置的作用，易錯(cuò)點(diǎn)是（5）題．