Question

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6.00 g甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 LH₂（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1.25 g/L。请回答下列问题：

（1）甲的化学式是_________；乙的电子式是__________。

（2）甲与水反应的化学方程式是__________________________________

（3）气体丙与金属镁反应的产物是_______（用化学式表示）。

（4）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

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有人提出产物Cu中可能还含有Cu₂O，请设计实验方案验证之（已知Cu₂O+2H⁺==Cu+Cu²⁺+H₂O）___________________________________________________________

（5）甲与乙之间_______（填“可能”或“不可能）发生反应产生H₂，判断理由是_______

Answer

AlH3 2AlH3+6H2O==2Al(OH)3+6H2↑ Mg3N2 2NH4H+5CuO5Cu+ N2↑+5H2O 取少量反应产物，滴加足量稀硫酸，若溶液由无色变为蓝色，证明产物Cu中含有Cu2O；若溶液不变蓝色，证明产物Cu中不含Cu2O 可能 AlH3中氢元素的化合价为－1价，NH4H中含有＋1价的氢元素，二者可发生氧化还原反应产生H2

【解析】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）===0.3mol，则m（H）=0.3mol×2×1g·mol－1=0.6g，则6.00g甲中含有m（Al）=6.00g-0.6g=5.4g，n（Al）===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NH4H，（1）由以上分析可知甲为AlH3，乙为NH4H，电子式为；（2）AlH3与水发生氧化还原反应，化学方程式是2AlH3+6H2O==2Al(OH)3+6H2↑；（3）气体丙为N2与金属镁反应的产物是Mg3N2 ；（4）NH4H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2NH4H+5CuO5Cu+ N2↑+5H2O，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；（5）甲与乙之间可能发生反应产生H2，判断理由是：AlH3中氢元素的化合价为－1价，NH4H中含有＋1价的氢元素，二者可发生氧化还原反应产生H2。