Question

化学好的进来！

镁条在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁，将燃烧后的产物溶解在60mL浓度为2.0mol/L的盐酸中，再用20mL 0.5mol/L NaOH溶液中和多余的盐酸，然后再向此溶液中加入过量的碱，把氨全部蒸出来，用稀盐酸吸收，稀盐酸增重0.17g，求镁带的质量。

用电荷守恒的方法作，步骤越详细越好。

Answer 1

首先，搞清楚都发生了什么化学反应
“镁条在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁”
1. Mg + O2 = 2MgO
2. 3Mg + N2 = Mg3N2
“将燃烧后的产物溶解在60mL浓度为2.0mol/L的盐酸中”
3. MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O
4. Mg3N2 + 8HCl = 3MgCl2 + 2NH4Cl (这个方程式是关键)
“中和多余的盐酸”
5. NaOH + HCl = NaCl + H2O
至于后面用碱反应生成氨气，用稀盐酸吸收氨气,都不重要
你只需要弄清楚，稀盐酸增重全是因为吸收了NH3，而NH3全部来源于NH4Cl
因此NH3与NH4Cl物质的量相等

把这些弄清楚了，我们就开始来计算：
首先，求出盐酸中HCl物质的量
2mol/L×0.06L = 0.12mol

再算出用了多少NaOH来中和
0.5mol/L×0.02L = 0.01mol
根据5式可知，它们反应是1：1，所以与Mg的化合物反应的HCl还剩0.11mol

接下来算生成了多少NH3
由于前面分析，增重的全部为NH3
所以NH3物质的量为0.17g/(17g/mol) = 0.01mol
则NH4Cl物质的量也为0.01mol

再根据4式，可知物质的量比Mg3N2:HCl:NH4Cl = 1:8:2
则可得出参与反应的Mg3N2为0.005mol，HCl为0.04mol
同时再根据2式求得，Mg为0.015mol

由于前面我们算了，HCl剩下0.11mol
故还有0.07molHCl，这些HCl当然都与MgO反应
再根据3式，MgO与HCl物质的量之比为1：2
所以有0.035mol MgO参与反应
再根据1式，可知Mg为0.035mol

把上面两个答案相加，就是Mg物质的量总和，为0.05mol
即1.2克