Question

2．開發金屬貯氫材料是有效利用氫能的基礎，A是一種有前景的貯氫材料，含有三種短周期元素，其中一種元素的原子最外層電子數等于最內層電子數．高溫下加熱84gA分解產生0.5mol的離子化合物B和44.8L的氣體C（標準狀況下），C能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，A、B發生水解反應均產生同一種白色沉淀和氣體C．
（1）寫出A受熱分解的化學方程式3Mg（NH₂）₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4NH₃↑+Mg₃N₂．有同學想用排飽和氯化銨溶液的方法收集氣體C，你認為他能達到目的？否（填“能”或“否”），理由是因氨氣極易溶于水．
（2）在微電子工業中，C的水溶液可做刻蝕劑H₂O₂的清除劑，所發生的產物不污染環境，其化學方程式為2NH₃•H₂O+3H₂O₂═N₂↑+8H₂O或2NH₃+3H₂O₂═N₂↑+6H₂O．
（3）C連續氧化可以產生2種常見氣體，它們是制備硝酸的中間產物，將這兩種氧化物按物質的量1：1溶于冰水可以得到一種弱酸D，酸性比醋酸略強，氧化性比I₂強．向D的鈉鹽中加入某物質可以得到D，下列不適合使用的是ac．
a．SO₂        b．HCl          c．CO₂        d．稀H₂SO₄
（4）貯氫材料A能否被Cl₂氧化？能（填“能”或“否”），理由是Cl₂是強氧化劑，Mg（NH₂）₂中氮顯-3價，具有還原性，二者可以發生氧化還原反應（產物是N₂、MgCl₂和HCl）．

Answer 1

分析 高溫下加熱84gA分解產生0.5mol的離子化合物B和44.8L的氣體C（標準狀況下），C能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則C為NH₃，由元素守恒可知A含有N、H元素，A含有三種短周期元素，其中一種元素的原子最外層電子數等于最內層電子數，最外層電子數為2，處于ⅡA族，A、B發生水解反應均產生同一種白色沉淀和氣體C，離子化合物B化學式符合M₃N₂，分解生成氨氣為$\frac{44.8L}{22.4L/mol}$=2mol，0.5mol B的質量為84g-2mol×17g/mol=50g，B的相對分子質量為$\frac{50}{0.5}$=100，則M的相對原子質量為$\frac{100-14×2}{3}$=24，故M為Mg，B為Mg₃N₂，A、B水解均得到氫氧化鎂與氨氣，可推知A為Mg（NH₂）₂，據此解答．

解答 解：高溫下加熱84gA分解產生0.5mol的離子化合物B和44.8L的氣體C（標準狀況下），C能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則C為NH₃，由元素守恒可知A含有N、H元素，A含有三種短周期元素，其中一種元素的原子最外層電子數等于最內層電子數，最外層電子數為2，處于ⅡA族，A、B發生水解反應均產生同一種白色沉淀和氣體C，離子化合物B化學式符合M₃N₂，分解生成氨氣為$\frac{44.8L}{22.4L/mol}$=2mol，0.5mol B的質量為84g-2mol×17g/mol=50g，B的相對分子質量為$\frac{50}{0.5}$=100，則M的相對原子質量為$\frac{100-14×2}{3}$=24，故M為Mg，B為Mg₃N₂，A、B水解均得到氫氧化鎂與氨氣，可推知A為Mg（NH₂）₂．
（1）A受熱分解的化學方程式：3Mg（NH₂）₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4NH₃↑+Mg₃N₂，因氨氣極易溶于水，不能用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣，
故答案為：3Mg（NH₂）₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4NH₃↑+Mg₃N₂；否；因氨氣極易溶于水；
（2）在微電子工業中，氨氣的水溶液可做刻蝕劑H₂O₂的清除劑，所發生的產物不污染環境，反應生成氮氣與水，反應方程式為：2NH₃•H₂O+3H₂O₂═N₂↑+8H₂O 或2NH₃+3H₂O₂═N₂↑+6H₂O，
故答案為：2NH₃•H₂O+3H₂O₂═N₂↑+8H₂O 或2NH₃+3H₂O₂═N₂↑+6H₂O；
（3）NH₃連續氧化可以產生2種常見氣體，它們是制備硝酸的中間產物，分別為NO、NO₂，將這兩種氧化物按物質的量1：1溶于冰水可以得到一種弱酸D為HNO₂，其酸性比醋酸略強，則其酸性比較碳酸強，不能由二氧化碳與NaNO₂溶液反應得到，由于HNO₂氧化性比I₂強，NaNO₂溶液溶液通入二氧化硫，會將二氧化硫氧化，不能得到HNO₂，可以用鹽酸、硫酸與NaNO₂反應得到HNO₂，
故選ac，
故答案為：ac；
（4）A為Mg（NH₂）₂．其中氮元素化合價-3價，具有還原性，氯氣具有氧化性，二者中能發生氧化還原反應生成N₂、MgCl₂和HCl，
故答案為：能；  Cl₂是強氧化劑，Mg（NH₂）₂中氮顯-3價，具有還原性，二者可以發生氧化還原反應（產物是N₂、MgCl₂和HCl）．

點評 本題考查無機物推斷，物質的性質、反應現象、原子結構特點為推斷突破口，側重考查學生分析推理能力，難度中等．