Question

2．开发金属贮氢材料是有效利用氢能的基础，A是一种有前景的贮氢材料，含有三种短周期元素，其中一种元素的原子最外层电子数等于最内层电子数．高温下加热84gA分解产生0.5mol的离子化合物B和44.8L的气体C（标准状况下），C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，A、B发生水解反应均产生同一种白色沉淀和气体C．
（1）写出A受热分解的化学方程式3Mg（NH₂）₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4NH₃↑+Mg₃N₂．有同学想用排饱和氯化铵溶液的方法收集气体C，你认为他能达到目的？否（填“能”或“否”），理由是因氨气极易溶于水．
（2）在微电子工业中，C的水溶液可做刻蚀剂H₂O₂的清除剂，所发生的产物不污染环境，其化学方程式为2NH₃•H₂O+3H₂O₂═N₂↑+8H₂O或2NH₃+3H₂O₂═N₂↑+6H₂O．
（3）C连续氧化可以产生2种常见气体，它们是制备硝酸的中间产物，将这两种氧化物按物质的量1：1溶于冰水可以得到一种弱酸D，酸性比醋酸略强，氧化性比I₂强．向D的钠盐中加入某物质可以得到D，下列不适合使用的是ac．
a．SO₂        b．HCl          c．CO₂        d．稀H₂SO₄
（4）贮氢材料A能否被Cl₂氧化？能（填“能”或“否”），理由是Cl₂是强氧化剂，Mg（NH₂）₂中氮显-3价，具有还原性，二者可以发生氧化还原反应（产物是N₂、MgCl₂和HCl）．

Answer 1

分析 高温下加热84gA分解产生0.5mol的离子化合物B和44.8L的气体C（标准状况下），C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则C为NH₃，由元素守恒可知A含有N、H元素，A含有三种短周期元素，其中一种元素的原子最外层电子数等于最内层电子数，最外层电子数为2，处于ⅡA族，A、B发生水解反应均产生同一种白色沉淀和气体C，离子化合物B化学式符合M₃N₂，分解生成氨气为$\frac{44.8L}{22.4L/mol}$=2mol，0.5mol B的质量为84g-2mol×17g/mol=50g，B的相对分子质量为$\frac{50}{0.5}$=100，则M的相对原子质量为$\frac{100-14×2}{3}$=24，故M为Mg，B为Mg₃N₂，A、B水解均得到氢氧化镁与氨气，可推知A为Mg（NH₂）₂，据此解答．

解答 解：高温下加热84gA分解产生0.5mol的离子化合物B和44.8L的气体C（标准状况下），C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则C为NH₃，由元素守恒可知A含有N、H元素，A含有三种短周期元素，其中一种元素的原子最外层电子数等于最内层电子数，最外层电子数为2，处于ⅡA族，A、B发生水解反应均产生同一种白色沉淀和气体C，离子化合物B化学式符合M₃N₂，分解生成氨气为$\frac{44.8L}{22.4L/mol}$=2mol，0.5mol B的质量为84g-2mol×17g/mol=50g，B的相对分子质量为$\frac{50}{0.5}$=100，则M的相对原子质量为$\frac{100-14×2}{3}$=24，故M为Mg，B为Mg₃N₂，A、B水解均得到氢氧化镁与氨气，可推知A为Mg（NH₂）₂．
（1）A受热分解的化学方程式：3Mg（NH₂）₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4NH₃↑+Mg₃N₂，因氨气极易溶于水，不能用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气，
故答案为：3Mg（NH₂）₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4NH₃↑+Mg₃N₂；否；因氨气极易溶于水；
（2）在微电子工业中，氨气的水溶液可做刻蚀剂H₂O₂的清除剂，所发生的产物不污染环境，反应生成氮气与水，反应方程式为：2NH₃•H₂O+3H₂O₂═N₂↑+8H₂O 或2NH₃+3H₂O₂═N₂↑+6H₂O，
故答案为：2NH₃•H₂O+3H₂O₂═N₂↑+8H₂O 或2NH₃+3H₂O₂═N₂↑+6H₂O；
（3）NH₃连续氧化可以产生2种常见气体，它们是制备硝酸的中间产物，分别为NO、NO₂，将这两种氧化物按物质的量1：1溶于冰水可以得到一种弱酸D为HNO₂，其酸性比醋酸略强，则其酸性比较碳酸强，不能由二氧化碳与NaNO₂溶液反应得到，由于HNO₂氧化性比I₂强，NaNO₂溶液溶液通入二氧化硫，会将二氧化硫氧化，不能得到HNO₂，可以用盐酸、硫酸与NaNO₂反应得到HNO₂，
故选ac，
故答案为：ac；
（4）A为Mg（NH₂）₂．其中氮元素化合价-3价，具有还原性，氯气具有氧化性，二者中能发生氧化还原反应生成N₂、MgCl₂和HCl，
故答案为：能；  Cl₂是强氧化剂，Mg（NH₂）₂中氮显-3价，具有还原性，二者可以发生氧化还原反应（产物是N₂、MgCl₂和HCl）．

点评 本题考查无机物推断，物质的性质、反应现象、原子结构特点为推断突破口，侧重考查学生分析推理能力，难度中等．