Question

13．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6.00g甲加熱至完全分解，只得到一種短周期元素的金屬單質和6.72LH₂（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1.25g/L．請回答下列問題：
（1）甲的化學式是AlH₃．
（2）甲與水反應的化學方程式是AlH₃+3H₂O=Al（OH）₃↓+3H₂↑．
（3）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3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O．有人提出產物Cu中可能還含有Cu₂O，請設計實驗方案驗證之取少量反應產物，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．（已知Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O）
（4）甲與乙之間可能（填“可能”或“不可能”）發生反應產生H₂．

Answer 1

分析 白色沉淀可溶于NaOH溶液，應為Al（OH）₃，說明甲中含有Al和H兩種元素，n（H₂）=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，則m（H）=0.3mol×2×1g/mol=0.6g，則6.00g甲中含有m（Al）=6.00g-0.6g=5.4g，n（Al）=$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，所以n（Al）：n（H）=0.2mol：0.6mol=1：3，則甲的化學式為AlH₃，丙在標準狀況下的密度為1.25g•L^-1，則丙的相對原子質量為1.25g•L^-1×22.4L=28，應為N₂，則乙為NH₃，結合對應的物質以及題目要求可解答該題．

解答 解：白色沉淀可溶于NaOH溶液，應為Al（OH）₃，說明甲中含有Al和H兩種元素，n（H₂）=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，則m（H）=0.3mol×2×1g/mol=0.6g，則6.00g甲中含有m（Al）=6.00g-0.6g=5.4g，n（Al）=$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，所以n（Al）：n（H）=0.2mol：0.6mol=1：3，則甲的化學式為AlH₃，丙在標準狀況下的密度為1.25g•L^-1，則丙的相對原子質量為1.25g•L^-1×22.4L=28，應為N₂，則乙為NH₃，
（1）由以上分析可知甲為AlH₃，
故答案為：AlH₃；
（2）AlH₃與水發生氧化還原反應，反應的方程式為AlH₃+3H₂O=Al（OH）₃↓+3H₂↑，
故答案為：AlH₃+3H₂O=Al（OH）₃↓+3H₂↑；
（3）NH₃在加熱條件下與CuO反應可生成Cu和氣體N₂，反應的方程式為3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O，要判斷產物中是否含有CuO，可加入稀硫酸檢驗溶液是否變藍，方法是取少量反應產物，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，
故答案為：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+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；
（4）AlH₃中的H為-1價，NH₃中的H為+1價，從化合價的角度可知二者可能發生氧化還原反應生成氫氣，
故答案為：可能．

點評 本題考查無機物的推斷，題目難度不大，注意根據先關反應的現象以及數據判斷甲乙兩種物質，注意相關反應的化學方程式的書寫．