Question

【题目】锂的化合物用途广泛，如Li3N是非常有前途的储氢材料，氨基锂(LiNH2)主要用于药物制造。在一定条件下，2.30 g固体A与5.35 g NH4Cl固体恰好完全反应，生成固体B和4.48 L气体C(标准状况)，气体C极易溶于水得到碱性溶液，电解无水B可生成一种短周期元素的金属单质D和氯气。由文献资料知道：工业上物质A可用金属D与液态的C在硝酸铁催化下反应来制备，纯净的A为白色固体，但制得的粗品往往是灰色的；A的熔点390℃，沸点430℃，密度大于苯或甲苯，遇水反应剧烈，也要避免接触酸、酒精。在空气中A缓慢分解，对其加强热则猛烈分解，在750～800℃分解为Li3N和气体C。

回答下列问题：

（1）C的电子式为 。

（2）将锂在纯氮气中燃烧可制得Li3N，其反应的化学方程式为 。

（3）氮化锂在氢气中加热时可得到氨基锂(LiNH2)，其反应的化学方程式为：Li3N+2H2LiNH2+2LiH，氧化产物为 (填化学式)。在270℃时，该反应可逆向发生放出H2，因而氮化锂可作为储氢材料，储存氢气最多可达Li3N质量的 (精确到0.1)。

（4）A在750～800℃分解的方程式 。

（5）亚氨基锂(Li2NH)也是一种储氢容量高，安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为Li2NH+H2LiNH2+LiH，下列有关说法正确的是 。

A.Li2NH中N的化合价是1 B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂

C.Li+和H的离子半径相等 D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同

（6）久置的A可能大部分变质而不能使用，需要将其销毁。遇到这种情况，可用苯或甲苯将其覆盖，然后缓慢加入用苯或甲苯稀释过的无水乙醇，试解释其化学原理 。

Answer 1

【答案】（1）

（2）6Li+N22Li3N

（3）LiNH2 11.4%

（4）3LiNH2Li3N+2NH3

（5）B

（6）LiNH2密度大于苯或甲苯且不溶于它们，所以可用苯或甲苯进行覆盖；乙醇羟基上的氢较活泼，故也可以跟LiNH2反应，方程式为LiNH2+C2H5OH→C2H5OLi+NH3，但是由于醇羟基上的氢没有水中氢活泼，故此反应进行较缓慢，可将其销毁又不会有危险

【解析】本题考查金属锂及其化合物的性质。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4.48 L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= =0.2 mol，其质量=0.2 mol×17 g/mol=3.4 g，根据质量守恒可知B的质量为2.3 g+5.35 g3.4 g=4.25 g，NH4Cl的摩尔质量为53.5 g/mol，5.35 g NH4Cl为0.1 mol，若D为ⅡA族金属，则固体A与NH4Cl固体反应可表为：A+NH4Cl→DCl2+NH3，根据Cl原子守恒，n(DCl2)=0.05 mol，则其摩尔质量M==85 g/mol，所以D的相对分子质量=8571=14，不符合题意，若D为ⅠA族金属，则固体A与NH4Cl固体反应可表为：A+NH4Cl→DCl+NH3，根据Cl原子守恒，n(DCl)=0.1 mol，则其摩尔质量M==42.5 g/mol，所以D的相对分子质量=42.535.5=7，故D为Li，可推知B为LiCl，那么2.3 g化合物A中含Li元素也为0.1 mol，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2.3 g A中含有N原子为0.2 mol0.1 mol=0.1 mol，含有H原子为0.2 mol×30.4 mol=0.2 mol，可推知A是LiNH2。

（1）C为氨气是共价化合物书写C的电子式为：；

（2）将锂在纯氮气中燃烧可制得Li3N，其反应的化学方程式为6Li+N22Li3N；

（3）反应的化学方程式为：Li3N+2H2LiNH2+2LiH，氢元素化合价由0价变化为+1价和1价，化合价升高的做还原剂被氧化生成氧化产物，所以氧化产物为LiNH2，在270℃时，该反应可逆向发生放出H2，因而氮化锂可作为储氢材料，按照化学方程式计算，储存氢气最多可达Li3N质量的=×100%=11.4%；

（4）A为是LiNH2，在750～800℃分解的方程式为：3LiNH2Li3N+2NH3；

（5）A、Li2NH中氮元素的化合价为3；故A错误；B、反应物H2中的氢元素的化合价为0价，反应后生成LiNH2中H元素的化合价是+1，LiH中H元素的化合价是1，所以H2既是氧化剂又是还原剂，故B正确；C、Li+、H核外电子排布相同，对于核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径越小，故Li+半径小于H；故C错误；D、钢瓶储氢是物理过程，而该方法为化学方法，故D错误；故答案选B；

（6）久置的A可能大部分变质而不能使用，需要将其销毁，遇到这种情况，可用苯或甲苯将其覆盖，然后缓慢加入用苯或甲苯稀释过的无水乙醇，LiNH2密度大于苯或甲苯且不溶于它们，所以可用苯或甲苯进行覆盖，乙醇羟基上的氢较活泼，故也可以跟LiNH2反应，方程式为LiNH2+C2H5OH→C2H5OLi+NH3，但是由于醇羟基上的氢比水中氢不活泼，故此反应进行较缓慢，可将其销毁又不会有危险。