Question

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＋Cu^2＋＋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________。

Answer

(1)AlH3

(2)AlH3＋3H2O=Al(OH)3＋3H2↑

(3)Mg3N2

(4)2NH3＋3CuO3Cu＋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＋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。

(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。