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 6.00 g 甲加熱至完全分解，只得到一種常見金屬單質和 6.72 L 的 H2(已折算成標準狀況)。甲與水反應也能放出H2，同時還產生一種白色沉淀物，該白色沉淀既可以溶于鹽酸，也可溶于 NaOH 溶液。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。請回答下列問題：

（1）甲是_______________；乙是______________。（ 填化學式）

（2）甲與水反應的化學方程式是____________。

（3）氣體丙的分子式是____________。

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

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

(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”)發生反應產生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和6.72 L H2(即0.3 mol)，說明甲為金屬氫化物。甲與水反應生成的白色沉淀物可溶于NaOH溶液，則該沉淀物為Al(OH)3，結合甲分解過程中的質量變化，可推知甲為AlH3。單質氣體丙在標準狀況下的密度為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與水反應生成Al(OH)3和H2，反應的化學方程式為AlH3＋3H2O=Al(OH)3＋3H2↑。

（3）根據以上分析可知丙是N2。

（5）NH3具有還原性，與CuO在加熱條件下發生反應，生成Cu、N2和H2O，反應方程式為2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O。由于Cu2O在酸性環境中可發生自身氧化還原反應，生成Cu2＋和Cu，可向產物中滴加稀鹽酸或稀硫酸，由于Cu與非氧化性酸不發生反應，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，根據氧化還原反應規律，二者可能發生價態歸中的氧化還原反應，生成H2。