Question

【題目】氫能源是一種重要的清潔能源�，F(xiàn)有兩種可產(chǎn)生H2的化合物甲和乙。將 6.00 g 甲加熱至完全分解，只得到一種常見金屬單質(zhì)和 6.72 L 的 H2(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。甲與水反應(yīng)也能放出H2，同時還產(chǎn)生一種白色沉淀物，該白色沉淀既可以溶于鹽酸，也可溶于 NaOH 溶液�；�合物乙在催化劑存在下可分解得到H2 和另一種單質(zhì)氣體丙，丙在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25 g·L－1。請回答下列問題：

（1）甲是_______________；乙是______________。（ 填化學(xué)式）

（2）甲與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。

（3）氣體丙的分子式是____________。

（4）乙在加熱條件下可與 CuO 發(fā)生反應(yīng)，生成紅色固體和氣體丙，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。

（5）有人提出產(chǎn)物Cu中可能還混有Cu2O，請設(shè)計實驗方案驗證：__________________。

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

（6）甲與乙之間_____________ (填“可能”或“不可能”)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生H2，判斷理由是_______________。

Answer 1

【答案】（1）AlH3 NH3

（2）AlH3＋3H2O=Al(OH)3↓＋3H2（3）N2

（4）2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O

（5）取樣后加稀硫酸（或稀酸） ，如果溶液變藍，說明產(chǎn)物中含有 Cu2O，反之則無 Cu2O

（6）可能AlH3 和NH3 中氫化合價分別為-1價和+1價，一定條件下可發(fā)生歸中生成H2

【解析】

試題分析：（1）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(zhì)和6.72 L H2(即0.3 mol)，說明甲為金屬氫化物。甲與水反應(yīng)生成的白色沉淀物可溶于NaOH溶液，則該沉淀物為Al(OH)3，結(jié)合甲分解過程中的質(zhì)量變化，可推知甲為AlH3。單質(zhì)氣體丙在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25 g·L－1，則M(丙)＝1.25 g·L－1×22.4 L·mol－1＝28 g·mol－1，則丙為N2，乙為NH3。

（2）AlH3與水反應(yīng)生成Al(OH)3和H2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為AlH3＋3H2O=Al(OH)3＋3H2↑。

（3）根據(jù)以上分析可知丙是N2。

（5）NH3具有還原性，與CuO在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)，生成Cu、N2和H2O，反應(yīng)方程式為2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O。由于Cu2O在酸性環(huán)境中可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，生成Cu2＋和Cu，可向產(chǎn)物中滴加稀鹽酸或稀硫酸，由于Cu與非氧化性酸不發(fā)生反應(yīng)，若得到藍色溶液，則證明含有Cu2O，反之則不含Cu2O。

（6）AlH3中H元素為－1價，NH3中H元素為＋1價，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，二者可能發(fā)生價態(tài)歸中的氧化還原反應(yīng)，生成H2。