Question

【题目】储氢材料甲由X、Y、Z三种短周期元素组成，Z元素的最外层电子数是X与Y元素最外层电子数之和的1.5倍。为确定甲的组成，进行了如下实验：

①称取5.4g甲固体，加热到250℃时，完全反应后，放出标准状况下3.36 L单质气体乙，同时得到两种固体，其中一种为二元化合物。

②冷却后，向①反应后的固体混合物中加入足量的蒸馏水，充分反应后，又放出标准状况下5.6L单质气体乙，同时得到澄清溶液丙。

请回答：

（1）乙的电子式___。

（2）甲的化学式__。

（3）写出生成溶液丙的化学反应方程式___。

（4）设计实验方案检验溶液丙中的溶质成分___。

Answer 1

【答案】H∶H NaAlH4 2NaH＋2Al＋4H2O=2NaAlO2＋5H2↑ 用洁净的铂丝蘸取丙溶液进行焰色反应，显黄色，证明含Na+；另取少量丙溶液于试管中，逐滴滴加稀盐酸，若出现白色沉淀，继而沉淀消失，则含有AlO2-

【解析】

常见的储氢材料是金属氢化物，加热到250℃时，完全反应后，放出标准状况下3.36 L单质气体乙，气体乙是氢气，所以一定含有H元素；短周期元素中化合价最高的金属元素是+3价Al元素，Z元素的最外层电子数是X与Y元素最外层电子数之和的1.5倍，故Z是

Al元素，则另一种金属元素化合价为+1，反应②得到澄清溶液丙，说明另一种金属元素一定为钠。

（1）常见的储氢材料是金属氢化物，加热到250℃时，完全反应后，放出标准状况下3.36 L单质气体乙，所以一定含有H元素，气体乙是氢气，电子式为H∶H。

（2）①②共生成标准状况下的氢气8.96L÷22.4L/mol=0.4mol，根据得失电子守恒，5.4g甲固体含有0.4molH原子；设5.4g甲固体含有Al元素xmol、Na元素ymol，则 ，解得y=0.1、x=0.1， n(Na)：n(Al)：n(H)=0.1:0.1:0.4=1:1:4，甲的化学式是NaAlH4；

（3）钠的活泼性大于铝，反应①生成的固体是NaH和Al，NaH与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与铝反应生成偏铝酸钠和氢气，总反应方程式是2NaH＋2Al＋4H2O=2NaAlO2＋5H2↑。

（4）AlO2-与少量盐酸反应先生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝与盐酸反应生成铝离子，Na+的焰色反应呈黄色；检验溶液丙中的溶质成分的方法是：用洁净的铂丝蘸取丙溶液进行焰色反应，显黄色，证明含Na+；另取少量丙溶液于试管中，逐滴滴加稀盐酸，若出现白色沉淀，继而沉淀消失，则含有AlO2-。