Question

4．近年来，某些轻金属元素的含氢化合物及其复合体系作为氢源受到广泛关注．化合物甲（LiXH₂）和乙（LiH）都是具有潜在应用价值的释氢材料．将4.60g甲在一定条件下加热至完全分解，可生成固体化合物A，并释放出2.24L气体B（已折算成标准状况），B可使湿润的红色石蕊试纸变蓝．
请推测并回答：
（1）甲的化学式LiNH₂．
（2）甲加热分解生成A和B的化学方程式2 LiNH₂$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Li₂NH+NH₃↑．
（3）乙与水发生反应的化学方程式LiH+H₂O=LiOH+H₂↑．
（4）丙是由X和Li组成的二元化合物，其阴离子的电子数和二氧化碳相同，丙分解可生成另一种形式的二元化合物和一种无色无味的单质气体．写出丙发生分解反应的化学方程式3LiN₃=Li₃N+4N₂↑．
（5）某同学认为：乙能与B发生氧化还原反应生成甲．请判断该同学的说法是否合理，并说明理由该同学说法合理．LiH中氢元素为-1价，NH₃氢元素为+1价，根据氧化还原归中原理，能发生反应生成甲．

Answer 1

分析 （1）（2）化合物甲（LiXH₂）加热至完全分解，可生成固体化合物A，并释放出2.24L气体B，B可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则B为NH₃，由元素守恒可知，X为N元素，甲为LiNH₂，4.60g甲的物质的量为$\frac{4.60g}{23g/mol}$=0.2mol，氨气物质的量为$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，根据原子守恒可知A中Li、N、H原子数目之比为0.2mol：（0.2mol-0.1mol）：（0.4mol-0.3mol）=2：1：1，故A的化学式为Li₂NH；
（3）LiH与水反应生成LiOH与氢气；
（4）丙是由X（氮）和Li组成的二元化合物，其阴离子的电子数和二氧化碳相同，则丙为LiN₃，丙分解可生成另一种形式的二元化合物和一种无色无味的单质气体，分解生成Li₃N、N₂；
（5）LiH中氢元素为-1价，NH₃氢元素为+1价，根据氧化还原归中原理，能发生反应生成甲．

解答 解：（1）化合物甲（LiXH₂）加热至完全分解，可生成固体化合物A，并释放出2.24L气体B，B可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则B为NH₃，由元素守恒可知，X为N元素，甲为LiNH₂，故答案为：LiNH₂；
（2）4.60g甲的物质的量为$\frac{4.60g}{23g/mol}$=0.2mol，氨气物质的量为$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，根据原子守恒可知A中Li、N、H原子数目之比为0.2mol：（0.2mol-0.1mol）：（0.4mol-0.3mol）=2：1：1，故A的化学式为Li₂NH，甲加热分解生成A和B的化学方程式：2 LiNH₂$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Li₂NH+NH₃↑，
故答案为：2 LiNH₂$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Li₂NH+NH₃↑；
（3）LiH与水反应生成LiOH与氢气，反应方程式为：LiH+H₂O=LiOH+H₂↑，
故答案为：LiH+H₂O=LiOH+H₂↑；
（4）丙是由X（氮）和Li组成的二元化合物，其阴离子的电子数和二氧化碳相同，则丙为LiN₃，丙分解可生成另一种形式的二元化合物和一种无色无味的单质气体，分解生成Li₃N、N₂，丙发生分解反应的化学方程式：3LiN₃=Li₃N+4N₂↑，
故答案为：3LiN₃=Li₃N+4N₂↑；
（5）LiH中氢元素为-1价，NH₃氢元素为+1价，根据氧化还原归中原理，能发生反应生成甲，该同学说法合理，
故答案为：该同学说法合理．LiH中氢元素为-1价，NH₃氢元素为+1价，根据氧化还原归中原理，能发生反应生成甲．

点评 本题考查无机物推断，题目素材不是中学内容，侧重考查学生分析推理与计算能力，较好的考查学生对知识迁移应用，难度中等．