Question

氫能源是一種重要的清潔能源。現有兩種可產生的化合物甲和乙。將6.00 g甲加熱至完全分解，只得到一種短周期元素的金屬單質和6.72 L的（已折算成標準狀況）。甲與水反應也能產生，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和另一種單質氣體丙，丙在標準狀態下的密度為1.25g·L^-1。請回答下列問題：

（1）甲的化學式是_________；乙的空間構型是__________。

（2）甲與水反應的化學方程式是__________________________________。

（3）氣體丙與金屬鎂反應的產物是_______（用化學式表示）。

（4）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________                                                              有人提出產物Cu中可能還含有Cu₂O，請設計實驗方案驗證之                       

_________________________。

（已知Cu₂O+2H⁺==Cu+Cu²⁺+H₂O）

（5）甲與乙之間_______（填“可能”或“不可能）發生反應產生，判斷理由是

_______                          _                                  。

 

Answer 1

【答案】

（1）AlH₃           三角錐型

（2）AlH₃ +3H₂O=Al(OH)₃+3H₂

（3）Mg₃N₂                    （4）2NH₃+3CuO3Cu+N₂+3H₂O

取樣后加稀硫酸，如果溶液變藍，說明產物中含Cu₂O，反之，不含Cu₂O

（5）可能  AlH₃中的H為-1價，NH₃中的H為+1價，因而可能發生氧化還原反應生成H₂

【解析】

試題分析：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）=0.3mol則m（H）=0.6g，則6.00g甲中含有m (Al）=6.00g-0.6g=5.4g，n（Al）=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，乙為NH₃，空間構型是三角錐型（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↑，（3）鎂可在氮氣中燃燒生成氮化鎂，化學式為Mg₃N₂（4）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==N₂+3Cu+3H₂O，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，（5）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。

考點：考查化學式的計算、方程式的書寫、化合物的性質、氧化還原反應原理的應用