Question

無機化合物A中含有金屬Li元素，遇水強烈水解,主要用于有機合成和藥物制造，是具有良好前景的儲氫材料。在一定條件下，2.30g固體A與5.35gNH4Cl固體恰好完全反應，生成固體B和4.48L氣體C (標準狀況)。已知氣體C極易溶于水得到堿性溶液, 電解無水B可生成金屬單質D和氯氣。

回答下列問題：

（1）A的化學式是????? ， C的電子式是????? 。

（2）寫出化合物A與鹽酸反應的化學方程式：????? 。

（3）某同學通過查閱資料得知物質A的性質：

Ⅰ．工業上可用金屬D與液態的C在硝酸鐵催化下反應來制備A物質，純凈的A物質為白色固體，但制得的粗品往往是灰色的。

Ⅱ．物質A熔點390℃，沸點430℃，密度大于苯或甲苯,不溶于煤油，遇水反應劇烈，也要避免接觸酸和酒精。在空氣中化合物A緩慢分解，對其加強熱則猛烈分解，但不會爆炸.在750～800℃分解為化合物E和氣體C。

①物質A在750～800℃分解的方程式為：????? 。

②久置的物質A可能大部分變質而不能使用，需將其銷毀。遇到這種情況，可用苯或甲苯將其覆蓋，然后緩慢加入用苯或甲苯稀釋過的無水乙醇，試解釋其化學原理????? 。

（4）工業制備單質D的流程圖如下：

①步驟①中操作名稱：????? 。

②試用平衡原理解釋步驟②中減壓的目的：????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）LiNH2?? ???

（2）LiNH2 +2HCl =LiCl + NH4Cl??

（3）① 3LiNH2 Li3N + 2NH3↑

② LiNH2密度大于苯或甲苯且不溶于它們，所以可用苯或甲苯進行覆蓋；乙醇可以跟LiNH2反應，方程式為：LiNH2+C2H5OHC2H5 OLi + NH3可將其銷毀。

（4）①蒸發濃縮、冷卻結晶

② LiCl﹒H2O(S) LiCl (s) + H2O(g)? 減小壓強，有利于上述平衡向正方向移動，有利于無水LiCl的制備。

【解析】

試題分析：（1）由題給的信息：“已知無機化合物A中含有Li元素，遇水強烈水解”，“在一定條件下，2.30g固體A與5.35gNH4Cl固體恰好完全反應，生成固體B和4.48L氣體C (標準狀況)。已知氣體C極易溶于水得到堿性溶液, 電解無水B可生成金屬單質D和氯氣。”可推知C為NH3，并依據電解熔融的金屬氯化物可以得到金屬單質和氯氣的知識，可推知B為LiCl。則固體A與NH4Cl固體反應可表為：A+ NH4Cl — LiCl + NH3，NH4Cl的摩爾質量為53.5g/mol，5.35gNH4Cl為0.1mol，反應生成的LiCl也應為0.1mol，那么化合物A中含Li元素也為0.1mol，再根據質量守恒和原子守恒（原子的種類和數目反應前后相同），就可推出該反應的化學方程式為應：LiNH2 + NH4Cl = LiCl + NH3，由此可知A是LiNH2，LiNH2的摩爾質量為23.0g/mol，2.30g LiNH2為0.1mol，符合化學反應方程式中的化學計量數， NH3分子的電子式為：

（2） 根據化合物A（LiNH2）遇水強烈水解，能生成LiOH和NH3 ，所以其與鹽酸反應的應為：LiNH2 +2HCl =LiCl + NH4Cl。

（3）①根據質量守恒（原子守恒），即可推出LiNH2在750～800℃分解的方程式為：3LiNH2Li3N + 2NH3↑。

②由題給的LiNH2有關性質，用苯或甲苯將其覆蓋，然后緩慢加入用苯或甲苯稀釋過的無水乙醇銷毀變質的LiNH2的化學原理是“LiNH2密度大于苯或甲苯，且不溶于它們，所以可用苯或甲苯進行覆蓋；乙醇可以跟LiNH2反應：LiNH2+C2H5OHC2H5OLi + NH3，可將其銷毀。”這里必須注意，應回答的是解釋其化學原理，而不是解釋其原因。

（4）通過工業制備單質Li的流程圖可知：①步驟①是要從LiCl溶液獲得LiCl﹒H2O晶體，所以，其操作應為：蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌。步驟①中的操作己經有過濾、洗滌，還應有“蒸發濃縮、冷卻結晶”。

②步驟②是要將LiCl﹒H2O晶體在減壓、干燥的氯化氫氣氛中加熱（200℃）生成無水LiCl，然后經步驟③電解熔融的LiCl制得金屬Li。因此根據LiCl﹒H2O晶體脫去結晶水生成無水LiCl的反應：LiCl﹒H2O(S) LiCl (s) + H2O(g)，是一個擴大氣體體積的反應，所以減小壓強，有利于平衡LiCl﹒H2O(S) LiCl (s) + H2O(g)向正方向移動，有利于無水LiCl的制備。

考點：化學工藝流程，元素及其化合物性質