题目内容
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,只得到一种短周期元素的金属单质和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)甲的化学式是________;乙的电子式是________。
(2)甲与水反应的化学方程式是________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是________(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式__________________。有人提出产物Cu中可能还混有Cu2O,请设计实验方案验证之______________________。
(已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)
(5)甲与乙之间________(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2,判断理由是________。
(1)AlH3 ![]()
(2)AlH3+3H2O=Al(OH)3+3H2↑
(3)Mg3N2
(4)2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O 取样后加稀H2SO4,如果溶液变蓝,说明产物中含有Cu2O,反之则无Cu2O
(5)可能 AlH3中的氢化合价为-1价,NH3中的氢为+1价,因而有可能发生氧化还原反应生成氢气
【解析】根据甲受热分解及与水的反应确定其组成,根据丙的密度确定丙和化合物乙的组成,再结合各小题进行分析、解答。
(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)N2与金属Mg在点燃条件下发生反应,生成Mg3N2。
(4)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+3CuO
3Cu+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。
(5)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。
点拨:知识:物质的推断,氧化还原反应,元素及其化合物。能力:考查考生的逻辑分析能力、综合推断能力、信息加工处理能力和迁移应用能力。试题难度:中等。
下列数据是对应物质的熔点(℃):
BCl3 | Al2O3 | Na2O | NaCl | AlF3 | AlCl3 | 干冰 | SiO2 |
-107 | 2 073 | 920 | 801 | 1 291 | 190 | -57 | 1 723 |
据此做出的下列判断中错误的是( )
A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体
B.表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体