Question

【題目】氫能源是一種重要的清潔能源。現有兩種可產生H2的化合物甲和乙。將6.00g甲加熱至完全分解，只得到一種短周期元素的金屬單質和6.72LH2(已折算成標準狀況)，甲與水反應也能產生H2，同時還產生一種白色沉淀物，該白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化劑存在下可分解得到H2和另一種單質氣體丙，丙在標準狀態下的密度為1.25g/L。請回答下列問題：

(1)甲的化學式是__________；乙的電子式是__________。

(2)甲與水反應的化學方程式是__________。

(3)氣體丙與金屬鎂反應的產物是__________(用化學式表示)。

(4)乙在加熱條件下與CuO反應可生成Cu和氣體丙，寫出該反應的化學方程式__________。有人提出產物Cu中可能還含有Cu2O，請設計實驗方案驗證之__________（已知Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O）。

Answer 1

【答案】AlH3 AlH3＋3H2O＝Al(OH）3↓＋3H2↑ Mg3N2 2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O 將固體溶于稀硫酸中，如果溶液變藍，說明產物中含有Cu2O，反之則無Cu2O

【解析】

將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和6.72 L的H2(已折算成標準狀況），甲與水反應也能產生H2，同時還產生一種白色沉淀物，該白色沉淀可溶于NaOH溶液，因此白色沉淀是Al(OH）3，則金屬單質是鋁，因此甲是AlH3。化合物乙在催化劑存在下可分解得到H2和另一種單質氣體丙，丙在標準狀況下的密度為1.25 g·L－1，則丙的相對分子質量是1.25×22.4＝28，因此丙是氮氣，則乙是氨氣NH3，據此解答。

（1）根據以上分析可知甲的化學式是AlH3。乙是氨氣，含有共價鍵的共價化合物，電子式為；

（2）甲與水反應生成氫氣和氫氧化鋁，反應的化學方程式是AlH3＋3H2O＝Al(OH）3↓＋3H2↑。

（3）氮氣與金屬鎂反應的產物是Mg3N2。

（4）氨氣在加熱條件下與CuO反應可生成Cu和氮氣，根據原子守恒可知該反應的化學方程式為2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O。銅與稀硫酸不反應，則根據Cu2O＋2H＋＝Cu＋Cu2＋＋H2O可知,要檢驗產物Cu中可能還混有Cu2O可以將固體溶于稀硫酸中，如果溶液變藍，說明產物中含有Cu2O，反之則無Cu2O。