Question

16．无机化合物A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．A中含有金属Li元素，遇水强烈水解，对化合物A加强热则其会发生分解反应（非氧化还原反应），生成化合物E和气体C．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．请回答下列问题：
（1）A的化学式是LiNH₂，C的电子式是．
（2）写出化合物A与足量盐酸反应的化学方程式：LiNH₂+2HCl=LiCl+NH₄Cl．
（3）物质A在加强热分解的化学方程式为：3LiNH₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Li₃N+2NH₃↑．

Answer 1

分析 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），气体C极易溶于水得到碱性溶液，可推知C为NH₃，电解无水B可生成一种短周期元素的金属单质D和氯气，B为金属D氯化物，4.48L氨气的物质的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，其质量=0.2mol×17g/mol=3.4g，根据质量守恒可知B的质量为2.3g+5.35g-3.4g=4.25g，NH₄Cl的摩尔质量为53.5g/mol，5.35gNH₄Cl为0.1mol，A中含Li，则D为ⅠA族金属，则固体A与NH₄Cl固体反应可表为：A+NH₄Cl→LiCl+NH₃，根据Cl原子守恒，LiCl的物质的量=0.1mol，那么2.3g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），则2.3gA中含有N原子为0.2mol-0.1mol=0.1mol，含有H原子为0.2mol×4-0.4mol=0.2mol，可推知A是LiNH₂；电解无水B可生成金属单质D和氯气，B为LiCl，则金属D为Li，以此来解答．

解答 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），气体C极易溶于水得到碱性溶液，可推知C为NH₃，电解无水B可生成一种短周期元素的金属单质D和氯气，B为金属D氯化物，4.48L氨气的物质的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，其质量=0.2mol×17g/mol=3.4g，根据质量守恒可知B的质量为2.3g+5.35g-3.4g=4.25g，NH₄Cl的摩尔质量为53.5g/mol，5.35gNH₄Cl为0.1mol，A中含Li，则D为ⅠA族金属，则固体A与NH₄Cl固体反应可表为：A+NH₄Cl→LiCl+NH₃，根据Cl原子守恒，LiCl的物质的量=0.1mol，那么2.3g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），则2.3gA中含有N原子为0.2mol-0.1mol=0.1mol，含有H原子为0.2mol×4-0.4mol=0.2mol，可推知A是LiNH₂；
（1）由上述分析可知，A为LiNH₂，C为氨气，其电子式为，故答案为：LiNH₂；；
（2）化合物A与盐酸反应的化学方程式为LiNH₂+2HCl=LiCl+NH₄Cl，故答案为：LiNH₂+2HCl=LiCl+NH₄Cl；
（3）①①物质A在强热条件分解生成氮化锂和氨气，则由元素守恒可知，反应的化学方程式为：3LiNH₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Li₃N+2NH₃↑，故答案为：3LiNH₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Li₃N+2NH₃↑；

点评 本题考查无机物推断、化学实验等，题目素材比较陌生，增大题目难度，侧重考查学生对知识的迁移应用与综合分析解决问题能力，对学生的逻辑推理有较高的要求，把握A中含Li元素，则金属D为Li是关键，难度较大．