Question

無(wú)機(jī)化合物A中含有金屬Li元素，遇水強(qiáng)烈水解,主要用于有機(jī)合成和藥物制造，是具有良好前景的儲(chǔ)氫材料。在一定條件下，2.30g固體A與5.35gNH₄Cl固體恰好完全反應(yīng)，生成固體B和4.48L氣體C (標(biāo)準(zhǔn)狀況)。已知?dú)怏wC極易溶于水得到堿性溶液, 電解無(wú)水B可生成金屬單質(zhì)D和氯氣。
回答下列問(wèn)題：
（1）A的化學(xué)式是     ， C的電子式是     。
（2）寫(xiě)出化合物A與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：     。
（3）某同學(xué)通過(guò)查閱資料得知物質(zhì)A的性質(zhì)：
Ⅰ．工業(yè)上可用金屬D與液態(tài)的C在硝酸鐵催化下反應(yīng)來(lái)制備A物質(zhì)，純凈的A物質(zhì)為白色固體，但制得的粗品往往是灰色的。
Ⅱ．物質(zhì)A熔點(diǎn)390℃，沸點(diǎn)430℃，密度大于苯或甲苯,不溶于煤油，遇水反應(yīng)劇烈，也要避免接觸酸和酒精。在空氣中化合物A緩慢分解，對(duì)其加強(qiáng)熱則猛烈分解，但不會(huì)爆炸.在750～800℃分解為化合物E和氣體C。
①物質(zhì)A在750～800℃分解的方程式為：     。
②久置的物質(zhì)A可能大部分變質(zhì)而不能使用，需將其銷(xiāo)毀。遇到這種情況，可用苯或甲苯將其覆蓋，然后緩慢加入用苯或甲苯稀釋過(guò)的無(wú)水乙醇，試解釋其化學(xué)原理     。
（4）工業(yè)制備單質(zhì)D的流程圖如下：

①步驟①中操作名稱(chēng)：     。
②試用平衡原理解釋步驟②中減壓的目的：     。

Answer 1

（1）LiNH₂      
（2）LiNH₂ +2HCl ="LiCl" + NH₄Cl  
（3）①3LiNH₂ Li₃N + 2NH₃↑
② LiNH₂密度大于苯或甲苯且不溶于它們，所以可用苯或甲苯進(jìn)行覆蓋；乙醇可以跟LiNH₂反應(yīng)，方程式為：LiNH₂+C₂H₅OHC₂H₅ OLi + NH₃可將其銷(xiāo)毀。
（4）①蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
② LiCl﹒H₂O_(S) LiCl _(s) + H₂O_(g) 減小壓強(qiáng)，有利于上述平衡向正方向移動(dòng)，有利于無(wú)水LiCl的制備。

解析試題分析：（1）由題給的信息：“已知無(wú)機(jī)化合物A中含有Li元素，遇水強(qiáng)烈水解”，“在一定條件下，2.30g固體A與5.35gNH₄Cl固體恰好完全反應(yīng)，生成固體B和4.48L氣體C (標(biāo)準(zhǔn)狀況)。已知?dú)怏wC極易溶于水得到堿性溶液, 電解無(wú)水B可生成金屬單質(zhì)D和氯氣�！笨赏浦狢為NH₃，并依據(jù)電解熔融的金屬氯化物可以得到金屬單質(zhì)和氯氣的知識(shí)，可推知B為L(zhǎng)iCl。則固體A與NH₄Cl固體反應(yīng)可表為：A+ NH₄Cl — LiCl + NH₃，NH₄Cl的摩爾質(zhì)量為53.5g/mol，5.35gNH₄Cl為0.1mol，反應(yīng)生成的LiCl也應(yīng)為0.1mol，那么化合物A中含Li元素也為0.1mol，再根據(jù)質(zhì)量守恒和原子守恒（原子的種類(lèi)和數(shù)目反應(yīng)前后相同），就可推出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為應(yīng)：LiNH₂ + NH₄Cl =" LiCl" + NH₃，由此可知A是LiNH₂，LiNH₂的摩爾質(zhì)量為23.0g/mol，2.30g LiNH₂為0.1mol，符合化學(xué)反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)， NH₃分子的電子式為：
（2）根據(jù)化合物A（LiNH₂）遇水強(qiáng)烈水解，能生成LiOH和NH₃，所以其與鹽酸反應(yīng)的應(yīng)為：LiNH₂ +2HCl ="LiCl" + NH₄Cl。
（3）①根據(jù)質(zhì)量守恒（原子守恒），即可推出LiNH₂在750～800℃分解的方程式為：3LiNH₂Li₃N + 2NH₃↑。
②由題給的LiNH₂有關(guān)性質(zhì)，用苯或甲苯將其覆蓋，然后緩慢加入用苯或甲苯稀釋過(guò)的無(wú)水乙醇銷(xiāo)毀變質(zhì)的LiNH₂的化學(xué)原理是“LiNH₂密度大于苯或甲苯，且不溶于它們，所以可用苯或甲苯進(jìn)行覆蓋；乙醇可以跟LiNH₂反應(yīng)：LiNH₂+C₂H₅OHC₂H₅OLi + NH₃，可將其銷(xiāo)毀。”這里必須注意，應(yīng)回答的是解釋其化學(xué)原理，而不是解釋其原因。
（4）通過(guò)工業(yè)制備單質(zhì)Li的流程圖可知：①步驟①是要從LiCl溶液獲得LiCl﹒H₂O晶體，所以，其操作應(yīng)為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌。步驟①中的操作己經(jīng)有過(guò)濾、洗滌，還應(yīng)有“蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶”。
②步驟②是要將LiCl﹒H₂O晶體在減壓、干燥的氯化氫氣氛中加熱（200℃）生成無(wú)水LiCl，然后經(jīng)步驟③電解熔融的LiCl制得金屬Li。因此根據(jù)LiCl﹒H₂O晶體脫去結(jié)晶水生成無(wú)水LiCl的反應(yīng)：LiCl﹒H₂O_(S) LiCl _(s) + H₂O_(g)，是一個(gè)擴(kuò)大氣體體積的反應(yīng)，所以減小壓強(qiáng)，有利于平衡LiCl﹒H₂O_(S) LiCl _(s) + H₂O_(g)向正方向移動(dòng)，有利于無(wú)水LiCl的制備。
考點(diǎn)：化學(xué)工藝流程，元素及其化合物性質(zhì)