Question

4．近年來，某些輕金屬元素的含氫化合物及其復合體系作為氫源受到廣泛關注．化合物甲（LiXH₂）和乙（LiH）都是具有潛在應用價值的釋氫材料．將4.60g甲在一定條件下加熱至完全分解，可生成固體化合物A，并釋放出2.24L氣體B（已折算成標準狀況），B可使濕潤的紅色石蕊試紙變藍．
請推測并回答：
（1）甲的化學式LiNH₂．
（2）甲加熱分解生成A和B的化學方程式2 LiNH₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Li₂NH+NH₃↑．
（3）乙與水發生反應的化學方程式LiH+H₂O=LiOH+H₂↑．
（4）丙是由X和Li組成的二元化合物，其陰離子的電子數和二氧化碳相同，丙分解可生成另一種形式的二元化合物和一種無色無味的單質氣體．寫出丙發生分解反應的化學方程式3LiN₃=Li₃N+4N₂↑．
（5）某同學認為：乙能與B發生氧化還原反應生成甲．請判斷該同學的說法是否合理，并說明理由該同學說法合理．LiH中氫元素為-1價，NH₃氫元素為+1價，根據氧化還原歸中原理，能發生反應生成甲．

Answer 1

分析 （1）（2）化合物甲（LiXH₂）加熱至完全分解，可生成固體化合物A，并釋放出2.24L氣體B，B可使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則B為NH₃，由元素守恒可知，X為N元素，甲為LiNH₂，4.60g甲的物質的量為$\frac{4.60g}{23g/mol}$=0.2mol，氨氣物質的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，根據原子守恒可知A中Li、N、H原子數目之比為0.2mol：（0.2mol-0.1mol）：（0.4mol-0.3mol）=2：1：1，故A的化學式為Li₂NH；
（3）LiH與水反應生成LiOH與氫氣；
（4）丙是由X（氮）和Li組成的二元化合物，其陰離子的電子數和二氧化碳相同，則丙為LiN₃，丙分解可生成另一種形式的二元化合物和一種無色無味的單質氣體，分解生成Li₃N、N₂；
（5）LiH中氫元素為-1價，NH₃氫元素為+1價，根據氧化還原歸中原理，能發生反應生成甲．

解答 解：（1）化合物甲（LiXH₂）加熱至完全分解，可生成固體化合物A，并釋放出2.24L氣體B，B可使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則B為NH₃，由元素守恒可知，X為N元素，甲為LiNH₂，故答案為：LiNH₂；
（2）4.60g甲的物質的量為$\frac{4.60g}{23g/mol}$=0.2mol，氨氣物質的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，根據原子守恒可知A中Li、N、H原子數目之比為0.2mol：（0.2mol-0.1mol）：（0.4mol-0.3mol）=2：1：1，故A的化學式為Li₂NH，甲加熱分解生成A和B的化學方程式：2 LiNH₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Li₂NH+NH₃↑，
故答案為：2 LiNH₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Li₂NH+NH₃↑；
（3）LiH與水反應生成LiOH與氫氣，反應方程式為：LiH+H₂O=LiOH+H₂↑，
故答案為：LiH+H₂O=LiOH+H₂↑；
（4）丙是由X（氮）和Li組成的二元化合物，其陰離子的電子數和二氧化碳相同，則丙為LiN₃，丙分解可生成另一種形式的二元化合物和一種無色無味的單質氣體，分解生成Li₃N、N₂，丙發生分解反應的化學方程式：3LiN₃=Li₃N+4N₂↑，
故答案為：3LiN₃=Li₃N+4N₂↑；
（5）LiH中氫元素為-1價，NH₃氫元素為+1價，根據氧化還原歸中原理，能發生反應生成甲，該同學說法合理，
故答案為：該同學說法合理．LiH中氫元素為-1價，NH₃氫元素為+1價，根據氧化還原歸中原理，能發生反應生成甲．

點評 本題考查無機物推斷，題目素材不是中學內容，側重考查學生分析推理與計算能力，較好的考查學生對知識遷移應用，難度中等．