Question

氫能源是一種重要的清潔能源。現有兩種可產生H₂的化合物甲和乙。將6.00 g甲加熱至完全分解，只得到一種短周期元素的金屬單質和6.72 LH₂(已折算成標準狀況)。甲與水反應也能產生H₂，同時還產生一種白色沉淀物，該白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化劑存在下可分解得到H₂和另一種單質氣體丙，丙在標準狀態下的密度為1.25 g/L。請回答下列問題：
(1)甲的化學式是_________；乙的電子式是__________。
(2)甲與水反應的化學方程式是__________________________________。
(3)氣體丙與金屬鎂反應的產物是_______(用化學式表示)。
(4)乙在加熱條件下與CuO反應可生成Cu和氣體丙，寫出該反應的化學方程式_________。有人提出產物Cu中可能還含有Cu₂O，請設計實驗方案驗證之______________。(已知Cu₂O+2H⁺==Cu+Cu²⁺+H₂O)
(5)甲與乙之間_______(填“可能”或“不可能”)發生反應產生H₂，判斷理由是________。

Answer 1

(1)AlH₃     
(2)AlH₃+3H₂O=Al(OH)₃+3H₂↑
(3)Mg₃N₂
(4)2NH₃+3CuO3Cu+ N₂↑+3H₂O；取少量反應產物，滴加足量稀硫酸，若溶液由無色變為藍色，證明產物Cu中含有Cu₂O；若溶液不變藍色，證明產物Cu中不含Cu₂O。
(5)可能；AlH₃中含-1價H，NH₃中含+1價H，可發生氧化還原反應產生H₂。

單質氣體丙在標準狀態下的密度為1.25 g/L，則丙的相對分子質量為28，故單質丙為N₂，化合物乙分解得到H₂和N₂，化合物乙為NH₃。6.00 g化合物甲分解得到短周期元素的金屬單質和0.3 molH₂，則短周期元素的金屬單質的質量為5.4 g；化合物甲與水反應生成的白色沉淀可溶于NaOH溶液，說明該沉淀可能是Al(OH)₃，進而可判定化合物甲為AlH₃。第(4)題的實驗設計的關鍵是Cu₂O溶解而Cu不溶解：①Cu₂O為堿性氧化物；②不能選用具有強氧化性的試劑，否則Cu被氧化為Cu²⁺，則選用稀硫酸即可。