Question

无机化合物A中含有金属Li元素，遇水强烈水解,主要用于有机合成和药物制造，是具有良好前景的储氢材料。在一定条件下，2.30g固体A与5.35gNH₄Cl固体恰好完全反应，生成固体B和4.48L气体C (标准状况)。已知气体C极易溶于水得到碱性溶液, 电解无水B可生成金属单质D和氯气。
回答下列问题：
（1）A的化学式是     ， C的电子式是     。
（2）写出化合物A与盐酸反应的化学方程式：     。
（3）某同学通过查阅资料得知物质A的性质：
Ⅰ．工业上可用金属D与液态的C在硝酸铁催化下反应来制备A物质，纯净的A物质为白色固体，但制得的粗品往往是灰色的。
Ⅱ．物质A熔点390℃，沸点430℃，密度大于苯或甲苯,不溶于煤油，遇水反应剧烈，也要避免接触酸和酒精。在空气中化合物A缓慢分解，对其加强热则猛烈分解，但不会爆炸.在750～800℃分解为化合物E和气体C。
①物质A在750～800℃分解的方程式为：     。
②久置的物质A可能大部分变质而不能使用，需将其销毁。遇到这种情况，可用苯或甲苯将其覆盖，然后缓慢加入用苯或甲苯稀释过的无水乙醇，试解释其化学原理     。
（4）工业制备单质D的流程图如下：

①步骤①中操作名称：     。
②试用平衡原理解释步骤②中减压的目的：     。

Answer 1

（1）LiNH₂      
（2）LiNH₂ +2HCl ="LiCl" + NH₄Cl  
（3）①3LiNH₂ Li₃N + 2NH₃↑
② LiNH₂密度大于苯或甲苯且不溶于它们，所以可用苯或甲苯进行覆盖；乙醇可以跟LiNH₂反应，方程式为：LiNH₂+C₂H₅OHC₂H₅ OLi + NH₃可将其销毁。
（4）①蒸发浓缩、冷却结晶
② LiCl﹒H₂O_(S) LiCl _(s) + H₂O_(g) 减小压强，有利于上述平衡向正方向移动，有利于无水LiCl的制备。

试题分析：（1）由题给的信息：“已知无机化合物A中含有Li元素，遇水强烈水解”，“在一定条件下，2.30g固体A与5.35gNH₄Cl固体恰好完全反应，生成固体B和4.48L气体C (标准状况)。已知气体C极易溶于水得到碱性溶液, 电解无水B可生成金属单质D和氯气。”可推知C为NH₃，并依据电解熔融的金属氯化物可以得到金属单质和氯气的知识，可推知B为LiCl。则固体A与NH₄Cl固体反应可表为：A+ NH₄Cl — LiCl + NH₃，NH₄Cl的摩尔质量为53.5g/mol，5.35gNH₄Cl为0.1mol，反应生成的LiCl也应为0.1mol，那么化合物A中含Li元素也为0.1mol，再根据质量守恒和原子守恒（原子的种类和数目反应前后相同），就可推出该反应的化学方程式为应：LiNH₂ + NH₄Cl =" LiCl" + NH₃，由此可知A是LiNH₂，LiNH₂的摩尔质量为23.0g/mol，2.30g LiNH₂为0.1mol，符合化学反应方程式中的化学计量数， NH₃分子的电子式为：
（2）根据化合物A（LiNH₂）遇水强烈水解，能生成LiOH和NH₃，所以其与盐酸反应的应为：LiNH₂ +2HCl ="LiCl" + NH₄Cl。
（3）①根据质量守恒（原子守恒），即可推出LiNH₂在750～800℃分解的方程式为：3LiNH₂Li₃N + 2NH₃↑。
②由题给的LiNH₂有关性质，用苯或甲苯将其覆盖，然后缓慢加入用苯或甲苯稀释过的无水乙醇销毁变质的LiNH₂的化学原理是“LiNH₂密度大于苯或甲苯，且不溶于它们，所以可用苯或甲苯进行覆盖；乙醇可以跟LiNH₂反应：LiNH₂+C₂H₅OHC₂H₅OLi + NH₃，可将其销毁。”这里必须注意，应回答的是解释其化学原理，而不是解释其原因。
（4）通过工业制备单质Li的流程图可知：①步骤①是要从LiCl溶液获得LiCl﹒H₂O晶体，所以，其操作应为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。步骤①中的操作己经有过滤、洗涤，还应有“蒸发浓缩、冷却结晶”。
②步骤②是要将LiCl﹒H₂O晶体在减压、干燥的氯化氢气氛中加热（200℃）生成无水LiCl，然后经步骤③电解熔融的LiCl制得金属Li。因此根据LiCl﹒H₂O晶体脱去结晶水生成无水LiCl的反应：LiCl﹒H₂O_(S) LiCl _(s) + H₂O_(g)，是一个扩大气体体积的反应，所以减小压强，有利于平衡LiCl﹒H₂O_(S) LiCl _(s) + H₂O_(g)向正方向移动，有利于无水LiCl的制备。