Question

3．固態(tài)化合物A由兩種短周期元素組成，可與水發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，甲組同學(xué)用下圖裝置（夾持裝置略）對(duì)其進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)．

（1）儀器B的名稱是分液漏斗，其在該實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)作用：一是加注液態(tài)反應(yīng)物，二是控制反應(yīng)速度．
（2）試驗(yàn)中，Ⅱ中的試紙變藍(lán)，Ⅳ中黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色并有M生成．
①Ⅲ中的試劑為堿石灰；
②Ⅳ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O；
③Ⅴ的作用為除去沒(méi)有被氧化完的氨氣，裝置V的缺陷是沒(méi)有防倒吸．
（3）乙組同學(xué)進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)，但裝置連接順序?yàn)棰?Ⅲ-Ⅳ-Ⅱ-Ⅴ-Ⅵ，此時(shí)Ⅱ中現(xiàn)象為試紙變藍(lán)，原因是CuO與氨氣反應(yīng)生成的水和未反應(yīng)的氨氣形成氨水，使試紙變藍(lán)．
（4）化合物A中含單質(zhì)M的元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%，則A的化學(xué)式為Mg₃N₂，寫出A與水反應(yīng)的化學(xué)方程式Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂+2NH₃↑．

Answer 1

分析 （1）儀器B是分液漏斗，用來(lái)滴加反應(yīng)物，控制反應(yīng)速率；
（2）Ⅱ中的試紙變藍(lán)，說(shuō)明生成堿性氣體氨氣，Ⅳ中黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色，并有M生成，Ⅳ為氨氣與氧化銅反應(yīng)，生成Cu，M為氣體單質(zhì)，為氮?dú)猓�同時(shí)生成水．進(jìn)入裝置Ⅳ的氣體應(yīng)干燥，Ⅲ中試劑的作用是除去氨氣中的水，故Ⅲ中的試劑為堿石灰；Ⅴ中的試劑的作用是除去剩余的氨氣，故應(yīng)為濃硫酸；
（3）裝置連接順序改變后，因?yàn)?CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O，該反應(yīng)有水生成，且氨氣肯定不能完全反應(yīng)；
（4）設(shè)該化合物的化學(xué)式為M₃N_x，M的相對(duì)原子質(zhì)量為R，利用關(guān)系式M₃N_x～$\frac{x}{2}$N₂，確定R與x的關(guān)系，x是M的化合價(jià)，只能取正整數(shù)，討論確定M的相對(duì)原子質(zhì)量，進(jìn)而確定元素．

解答 解：（1）儀器B的名稱是分液漏斗，其在該實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)作用：一是加注液態(tài)反應(yīng)物，另一個(gè)作用是通過(guò)滴加液體的速率控制反應(yīng)速度
故答案為：分液漏斗；控制反應(yīng)速度；
（2）Ⅱ中的試紙變藍(lán)，說(shuō)明生成了NH₃，Ⅳ中黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色并有M生成，生成Cu，M為氣體單質(zhì)，為氮?dú)猓�同時(shí)生成水，發(fā)生了反應(yīng)：3CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O，
①Ⅲ中試劑的作用是除去氨氣中的水，故應(yīng)是堿石灰，故答案為：堿石灰；
②Ⅳ中黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色并有M生成，生成Cu，M為氣體單質(zhì)，為氮?dú)猓�同時(shí)生成水，發(fā)生了反應(yīng)：3CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O，
故答案為：3CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O；
③Ⅴ中的試劑的作用是除去剩余的氨氣，故應(yīng)為濃硫酸，氨氣和濃硫酸發(fā)生反應(yīng)易引起倒吸，裝置V的缺陷是沒(méi)有防倒吸，
故答案為：除去沒(méi)有被氧化完的氨氣；沒(méi)有防倒吸；
（3）裝置連接順序改變后，因?yàn)?CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O，該反應(yīng)有水生成，且氨氣肯定不能完全反應(yīng)，剩余的氨氣和水反應(yīng)NH₃•H₂O，顯堿性，使紅色石蕊試紙變藍(lán)，
故答案為：試紙變藍(lán)；CuO與氨氣反應(yīng)生成的水和未反應(yīng)的氨氣形成氨水，使試紙變藍(lán)；
（4）設(shè)該化合物的化學(xué)式為M₃N_x，M的相對(duì)原子質(zhì)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(jià)，只能取正整數(shù)，R為12、24或36，則此元素只能為Mg，化合物A是Mg₃N₂，
A與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg₃N₂+6H₂O═3 Mg（OH）₂+2NH₃↑，
故答案為：Mg₃N₂；Mg₃N₂+6H₂O═3 Mg（OH）₂+2NH₃↑．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查元素化合物知識(shí)、化學(xué)計(jì)算、化學(xué)實(shí)驗(yàn)，（4）中根據(jù)生成的氨氣確定N元素化合價(jià)，利用討論的方法進(jìn)行計(jì)算確定元素，難度較大．