Question

16．無機化合物A主要用于有機合成和藥物制造，是具有良好前景的儲氫材料．A中含有金屬Li元素，遇水強烈水解，對化合物A加強熱則其會發生分解反應（非氧化還原反應），生成化合物E和氣體C．在一定條件下，2.30g固體A與5.35gNH₄Cl固體恰好完全反應，生成固體B和4.48L氣體C （標準狀況）．已知氣體C極易溶于水得到堿性溶液，電解無水B可生成金屬單質D和氯氣．請回答下列問題：
（1）A的化學式是LiNH₂，C的電子式是．
（2）寫出化合物A與足量鹽酸反應的化學方程式：LiNH₂+2HCl=LiCl+NH₄Cl．
（3）物質A在加強熱分解的化學方程式為：3LiNH₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Li₃N+2NH₃↑．

Answer 1

分析 在一定條件下，2.30g固體A與5.35gNH₄Cl固體恰好完全反應，生成固體B和4.48L氣體C （標準狀況），氣體C極易溶于水得到堿性溶液，可推知C為NH₃，電解無水B可生成一種短周期元素的金屬單質D和氯氣，B為金屬D氯化物，4.48L氨氣的物質的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，其質量=0.2mol×17g/mol=3.4g，根據質量守恒可知B的質量為2.3g+5.35g-3.4g=4.25g，NH₄Cl的摩爾質量為53.5g/mol，5.35gNH₄Cl為0.1mol，A中含Li，則D為ⅠA族金屬，則固體A與NH₄Cl固體反應可表為：A+NH₄Cl→LiCl+NH₃，根據Cl原子守恒，LiCl的物質的量=0.1mol，那么2.3g化合物A中含Li元素也為 0.1mol，再根據質量守恒和原子守恒（原子的種類和數目反應前后相同），則2.3gA中含有N原子為0.2mol-0.1mol=0.1mol，含有H原子為0.2mol×4-0.4mol=0.2mol，可推知A是LiNH₂；電解無水B可生成金屬單質D和氯氣，B為LiCl，則金屬D為Li，以此來解答．

解答 解：在一定條件下，2.30g固體A與5.35gNH₄Cl固體恰好完全反應，生成固體B和4.48L氣體C （標準狀況），氣體C極易溶于水得到堿性溶液，可推知C為NH₃，電解無水B可生成一種短周期元素的金屬單質D和氯氣，B為金屬D氯化物，4.48L氨氣的物質的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，其質量=0.2mol×17g/mol=3.4g，根據質量守恒可知B的質量為2.3g+5.35g-3.4g=4.25g，NH₄Cl的摩爾質量為53.5g/mol，5.35gNH₄Cl為0.1mol，A中含Li，則D為ⅠA族金屬，則固體A與NH₄Cl固體反應可表為：A+NH₄Cl→LiCl+NH₃，根據Cl原子守恒，LiCl的物質的量=0.1mol，那么2.3g化合物A中含Li元素也為 0.1mol，再根據質量守恒和原子守恒（原子的種類和數目反應前后相同），則2.3gA中含有N原子為0.2mol-0.1mol=0.1mol，含有H原子為0.2mol×4-0.4mol=0.2mol，可推知A是LiNH₂；
（1）由上述分析可知，A為LiNH₂，C為氨氣，其電子式為，故答案為：LiNH₂；；
（2）化合物A與鹽酸反應的化學方程式為LiNH₂+2HCl=LiCl+NH₄Cl，故答案為：LiNH₂+2HCl=LiCl+NH₄Cl；
（3）①①物質A在強熱條件分解生成氮化鋰和氨氣，則由元素守恒可知，反應的化學方程式為：3LiNH₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Li₃N+2NH₃↑，故答案為：3LiNH₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Li₃N+2NH₃↑；

點評 本題考查無機物推斷、化學實驗等，題目素材比較陌生，增大題目難度，側重考查學生對知識的遷移應用與綜合分析解決問題能力，對學生的邏輯推理有較高的要求，把握A中含Li元素，則金屬D為Li是關鍵，難度較大．