Question

15．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6.00g甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和6.72LH₂（已折算成标准状况）．甲与水反应也能产生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，丙在标准状态下的密度为1.25g/L．请回答下列问题：
（1）甲的化学式是AlH₃；乙的电子式是．
（2）甲与水反应的化学方程式是AlH₃+3H₂O=Al（OH）₃↓+3H₂↑．
（3）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3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O．有人提出产物Cu中可能还含有Cu₂O，请设计实验方案验证之：取样后加H₂SO₄溶液，如果溶液变蓝，说明产物中含有Cu₂O，反之则无Cu₂O．（已知Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O）
（5）甲与乙之间还可能发生反应产生H₂，你的判断理由是AlH₃中的H为-1价，NH₃中的H为+1价，有可能发生氧化还原反应生成氢气．

Answer 1

分析 白色沉淀可溶于NaOH溶液，应为Al（OH）₃，说明甲中含有Al和H两种元素，n（H₂）=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，则m（H）=0.3mol×2×1g/mol=0.6g，则6.00g甲中含有m（Al）=6.00g-0.6g=5.4g，n（Al）=$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，所以n（Al）：n（H）=0.2mol：0.6mol=1：3，则甲的化学式为AlH₃，丙在标准状况下的密度为1.25g•L^-1，则丙的相对原子质量为1.25g•L^-1×22.4L=28，应为N₂，则乙为NH₃，结合对应的物质以及题目要求可解答该题．

解答 解：白色沉淀可溶于NaOH溶液，应为Al（OH）₃，说明甲中含有Al和H两种元素，n（H₂）=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，则m（H）=0.3mol×2×1g/mol=0.6g，则6.00g甲中含有m（Al）=6.00g-0.6g=5.4g，n（Al）=$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，所以n（Al）：n（H）=0.2mol：0.6mol=1：3，则甲的化学式为AlH₃，丙在标准状况下的密度为1.25g•L^-1，则丙的相对原子质量为1.25g•L^-1×22.4L=28，应为N₂，则乙为NH₃，
（1）由以上分析可知甲为AlH₃，乙为NH₃，电子式为，
故答案为：AlH₃；；
（2）AlH₃与水发生氧化还原反应，反应的方程式为AlH₃+3H₂O=Al（OH）₃↓+3H₂↑，
故答案为：AlH₃+3H₂O=Al（OH）₃↓+3H₂↑；
（3）NH₃在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体N₂，反应的方程式为3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O，要判断产物中是否含有CuO，可加入稀硫酸检验溶液是否变蓝，方法是取样后加H₂SO₄溶液，如果溶液变蓝，说明产物中含有Cu₂O，反之则无Cu₂O，
故答案为：3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂+3Cu+3H₂O；H₂SO₄溶液，如果溶液变蓝；
（5）AlH₃中的H为-1价，NH₃中的H为+1价，从化合价的角度可知二者可能发生氧化还原反应生成氢气，
故答案为：AlH₃中的H为-1价，NH₃中的H为+1价，有可能发生氧化还原反应生成氢气．

点评 本题考查无机物的推断，题目难度不大，注意根据先关反应的现象以及数据判断甲乙两种物质，注意相关反应的化学方程式的书写．