Question

氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H₂的固体化合物甲和乙。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）乙的电子式是__________。

（2）甲可在加热时将二氧化碳还原为甲烷，其化学方程式是                                    。

（3）乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体单质丙，写出该反应的化学方程式               。

（4）甲与乙之间能发生反应产生H₂，判断理由是                                              。

Answer

（1）

（2）4AlH3+3CO23CH4+2Al2O3

（3）2NH4H+5CuO5Cu+ N2↑+5H2O

（4）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】

试题分析：“单质气体丙在标准状态下的密度为1.25 g/L”则丙的相对分子质量＝1.25×22.4＝28，所以丙为N2。化合物乙分解得到H2和N2，由于乙是固体，所以化合物乙为NH4H，NH4H由NH4+和H—构成的离子化合物。6.00 g化合物甲分解得到短周期元素的金属单质和6.72L÷22.4L/mol＝0.3 molH2。根据质量守恒定律可知，该短周期元素的金属单质的质量为6.00g－0.2mol×2g/mol＝5.40g；化合物甲与水反应生成的白色沉淀可溶于NaOH溶液，说明该沉淀可能是Al(OH)3，因此该金属元素是铝，所以可判定化合物甲为AlH3。涉及的反应为：a.甲、乙受热分解：2AlH32Al+3H2↑    2NH4HN2↑+5H2↑；b.甲与水反应： 2AlH3+6H2O==2Al(OH)3+6H2↑；c. 2NH4H+5CuO5Cu+ N2↑+5H2O。

（1）化合物乙为NH4H，NH4H由NH4+和H—构成的离子化合物，其电子式为。

（2）AlH3可在加热时将二氧化碳还原为甲烷，则根据原子守恒可知，另外一种生成物应该是氧化铝，所以其化学方程式是4AlH3+3CO23CH4+2Al2O3。

（3）NH4H在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体单质氮气，因此根据原子守恒可知，还有水生成，所以该反应的化学方程式 2NH4H+5CuO5Cu+ N2↑+5H2O。

（4）由于AlH3中氢元素的化合价为－1价，—1价H还原性很强，NH4H中含有＋1价的氢元素，具有氧化性，所以二者可发生氧化还原反应产生H2。

考点：考查根据物质的性质及其计算进行推理，以及化学式、电子式、化学方程式的正确书写