Question

【题目】氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙。将 6.00 g 甲加热至完全分解，只得到一种常见金属单质和 6.72 L 的 H2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能放出H2，同时还产生一种白色沉淀物，该白色沉淀既可以溶于盐酸，也可溶于 NaOH 溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2 和另一种单质气体丙，丙在标准状况下的密度为1.25 g·L－1。请回答下列问题：

（1）甲是_______________；乙是______________。（ 填化学式）

（2）甲与水反应的化学方程式是____________。

（3）气体丙的分子式是____________。

（4）乙在加热条件下可与 CuO 发生反应，生成红色固体和气体丙，写出该反应的化学方程式________________。

（5）有人提出产物Cu中可能还混有Cu2O，请设计实验方案验证：__________________。

(已知：Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O；Cu、Cu2O 均可以溶解在 HNO3 溶液中)

（6）甲与乙之间_____________ (填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2，判断理由是_______________。

Answer 1

【答案】（1）AlH3 NH3

（2）AlH3＋3H2O=Al(OH)3↓＋3H2（3）N2

（4）2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O

（5）取样后加稀硫酸（或稀酸） ，如果溶液变蓝，说明产物中含有 Cu2O，反之则无 Cu2O

（6）可能AlH3 和NH3 中氢化合价分别为-1价和+1价，一定条件下可发生归中生成H2

【解析】

试题分析：（1）6.00 g甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 L H2(即0.3 mol)，说明甲为金属氢化物。甲与水反应生成的白色沉淀物可溶于NaOH溶液，则该沉淀物为Al(OH)3，结合甲分解过程中的质量变化，可推知甲为AlH3。单质气体丙在标准状况下的密度为1.25 g·L－1，则M(丙)＝1.25 g·L－1×22.4 L·mol－1＝28 g·mol－1，则丙为N2，乙为NH3。

（2）AlH3与水反应生成Al(OH)3和H2，反应的化学方程式为AlH3＋3H2O=Al(OH)3＋3H2↑。

（3）根据以上分析可知丙是N2。

（5）NH3具有还原性，与CuO在加热条件下发生反应，生成Cu、N2和H2O，反应方程式为2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O。由于Cu2O在酸性环境中可发生自身氧化还原反应，生成Cu2＋和Cu，可向产物中滴加稀盐酸或稀硫酸，由于Cu与非氧化性酸不发生反应，若得到蓝色溶液，则证明含有Cu2O，反之则不含Cu2O。

（6）AlH3中H元素为－1价，NH3中H元素为＋1价，根据氧化还原反应规律，二者可能发生价态归中的氧化还原反应，生成H2。