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6.00g甲加熱至完全分解，只得到一種短周期元素的金屬單質和6.72L的H₂（已折算成標準狀況）．甲與水反應也能放出H₂，同時還產生一種白色沉淀物，該白色沉淀可溶于NaOH溶液．化合物乙的式量為19，乙與水反應也能產生氫氣；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，丙在標準狀況下的密度為1.25g?L^-1．請回答下列問題：
（1）甲與水反應的化學方程式是

 

．
（2）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

 

．有人提出生成的產物Cu中可能還混有Cu₂O，請設計實驗方案驗證之．（已知：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O）

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：甲加熱至完全分解，只得到一種短周期元素的金屬單質和6.72L H₂，則甲中含有H元素，甲與水反應能產生H₂，同時產生一種白色沉淀物，該白色沉淀可溶于NaOH溶液，應為Al（OH）₃，綜上可知，甲中含有Al和H兩種元素，n（H₂）=

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）=

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；
乙在催化劑存在下可分解得到H₂和另一種單質氣體丙，丙在標準狀況下的密度為1.25g/L，則丙的相對原子質量為1.25×22.4=28，應為N₂，化合物乙的式量為19，分子中只能有1個N原子，故含有H原子數目=

19-14

1

=5，分子式為NH₅，乙與水反應也能產生氫氣，應為NH₄H，據此解答．

解答： 解：甲加熱至完全分解，只得到一種短周期元素的金屬單質和6.72L H₂，則甲中含有H元素，甲與水反應能產生H₂，同時產生一種白色沉淀物，該白色沉淀可溶于NaOH溶液，應為Al（OH）₃，綜上可知，甲中含有Al和H兩種元素，n（H₂）=

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）=

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；
乙在催化劑存在下可分解得到H₂和另一種單質氣體丙，丙在標準狀況下的密度為1.25g/L，則丙的相對原子質量為1.25×22.4=28，應為N₂，化合物乙的式量為19，分子中只能有1個N原子，故含有H原子數目=

19-14

1

=5，分子式為NH₅，乙與水反應也能產生氫氣，應為NH₄H，
（1）由上述分析可知，甲的化學式是AlH₃，AlH₃與水發生水解反應，反應的方程式為：AlH₃+3H₂O=Al（OH）₃↓+3H₂↑，
故答案為：AlH₃+3H₂O=Al（OH）₃↓+3H₂↑；
（2）乙的化學式是NH₄H，NH₄H在加熱條件下與CuO反應可生成Cu、氮氣和水，該反應的化學方程式為：2NH₄H+5CuO

△   .

5Cu+N₂↑+5H₂O，要判斷產物中是否含有Cu₂O，可加入稀硫酸檢驗溶液是否變藍，方法是：取樣后加H₂SO₄，如果溶液變藍，說明產物中含有Cu₂O，反之則無Cu₂O，
故答案為：2NH₄H+5CuO

△   .

5Cu+N₂↑+5H₂O；取樣后加H₂SO₄，如果溶液變藍，說明產物中含有Cu₂O，反之則無Cu₂O．

點評：本題考查無機物的推斷，屬于計算型推斷，注意根據反應的現象以及數據判斷甲乙兩種物質，側重考查學生對知識的遷移應用，題目難度中等．