合成NH₃是重要的研究課題。一種合成NH₃的流程如圖。

相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

物質(zhì)	熔點(diǎn)/°C	沸點(diǎn)/°C	與N2反應(yīng)溫度/°C	分解溫度/°C
Mg	649	1090	＞300	Mg3N2：＞800

（1）固氮：
①固氮反應(yīng)的化學(xué)方程式是

3Mg+N₂=Mg₃N₂

3Mg+N₂=Mg₃N₂

。
②固氮的適宜溫度范圍是

b

b

。
a.500～600℃
b.700～800℃
c.900～1000℃
③檢測(cè)固氮作用：向固氮后的產(chǎn)物中加水，

加熱，若沒有白色沉淀和氣泡產(chǎn)生

加熱，若沒有白色沉淀和氣泡產(chǎn)生

（填操作和現(xiàn)象），說(shuō)明Mg能起到固氮作用。
（2）轉(zhuǎn)氨：選用試劑a完成轉(zhuǎn)化。
Ⅰ.選用H₂O進(jìn)行轉(zhuǎn)化。發(fā)現(xiàn)從體系中分離出NH₃較困難。
Ⅱ.選用HCl氣體進(jìn)行轉(zhuǎn)化。發(fā)現(xiàn)能產(chǎn)生NH₃，且產(chǎn)物MgCl₂能直接循環(huán)利用。但NH₃的收率較低，原因是

氨氣能和氯化氫反應(yīng)產(chǎn)生氯化銨

氨氣能和氯化氫反應(yīng)產(chǎn)生氯化銨

。
Ⅲ.選用NH₄Cl固體進(jìn)行轉(zhuǎn)化。合成氨的過(guò)程如圖：

①合成氨的總反應(yīng)方程式是

Mg₃N₂+6NH₄Cl=3MgCl₂+8NH₃

Mg₃N₂+6NH₄Cl=3MgCl₂+8NH₃

。
②經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究，證實(shí)了Mg₃N₂中的氮元素在“轉(zhuǎn)氨”過(guò)程中能轉(zhuǎn)變?yōu)榘薄?br />實(shí)驗(yàn)：將

Mg₃¹⁵N₂和NH₄Cl

Mg₃¹⁵N₂和NH₄Cl

（填化學(xué)式）兩種物質(zhì)混合，充分反應(yīng)。
檢測(cè)結(jié)果：經(jīng)探測(cè)儀器檢測(cè)，所得氨氣中存在¹⁵NH₃。
③測(cè)量Mg₃N₂的轉(zhuǎn)化率：取固體Mg₃N₂、NH₄Cl的混合物mg[n（Mg₃N₂）：n（NH₄Cl）=1：6]，混勻，充分反應(yīng)。用cmol?L^-1的H₂SO₄滴定生成的NH₃，至滴定終點(diǎn)時(shí)消耗vmLH₂SO₄。Mg₃N₂的轉(zhuǎn)化率為

421

c

V

40

m

%

421

c

V

40

m

%

。（Mg₃N₂摩爾質(zhì)量為100g?mol^-1、NH₄Cl摩爾質(zhì)量為53.5g?mol^-1）
④相比于H₂O和HCl,選用NH₄Cl進(jìn)行轉(zhuǎn)化，NH₃的收率高，原子利用率高。