【題目】鋰的化合物用途廣泛,如Li3N是非常有前途的儲(chǔ)氫材料,氨基鋰(LiNH2)主要用于藥物制造。在一定條件下,2.30 g固體A與5.35 g NH4Cl固體恰好完全反應(yīng),生成固體B和4.48 L氣體C(標(biāo)準(zhǔn)狀況),氣體C極易溶于水得到堿性溶液,電解無水B可生成一種短周期元素的金屬單質(zhì)D和氯氣。由文獻(xiàn)資料知道:工業(yè)上物質(zhì)A可用金屬D與液態(tài)的C在硝酸鐵催化下反應(yīng)來制備,純凈的A為白色固體,但制得的粗品往往是灰色的;A的熔點(diǎn)390℃,沸點(diǎn)430℃,密度大于苯或甲苯,遇水反應(yīng)劇烈,也要避免接觸酸、酒精。在空氣中A緩慢分解,對(duì)其加強(qiáng)熱則猛烈分解,在750~800℃分解為L(zhǎng)i3N和氣體C。
回答下列問題:
(1)C的電子式為 。
(2)將鋰在純氮?dú)庵腥紵芍频肔i3N,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)氮化鋰在氫氣中加熱時(shí)可得到氨基鋰(LiNH2),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Li3N+2H2LiNH2+2LiH,氧化產(chǎn)物為 (填化學(xué)式)。在270℃時(shí),該反應(yīng)可逆向發(fā)生放出H2,因而氮化鋰可作為儲(chǔ)氫材料,儲(chǔ)存氫氣最多可達(dá)Li3N質(zhì)量的 (精確到0.1)。
(4)A在750~800℃分解的方程式 。
(5)亞氨基鋰(Li2NH)也是一種儲(chǔ)氫容量高,安全性好的固體儲(chǔ)氫材料,其儲(chǔ)氫原理可表示為L(zhǎng)i2NH+H2LiNH2+LiH,下列有關(guān)說法正確的是 。
A.Li2NH中N的化合價(jià)是1 B.該反應(yīng)中H2既是氧化劑又是還原劑
C.Li+和H的離子半徑相等 D.此法儲(chǔ)氫和鋼瓶?jī)?chǔ)氫的原理相同
(6)久置的A可能大部分變質(zhì)而不能使用,需要將其銷毀。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的無水乙醇,試解釋其化學(xué)原理 。
【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們,所以可用苯或甲苯進(jìn)行覆蓋;乙醇羥基上的氫較活潑,故也可以跟LiNH2反應(yīng),方程式為L(zhǎng)iNH2+C2H5OH→C2H5OLi+NH3,但是由于醇羥基上的氫沒有水中氫活潑,故此反應(yīng)進(jìn)行較緩慢,可將其銷毀又不會(huì)有危險(xiǎn)
【解析】本題考查金屬鋰及其化合物的性質(zhì)。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4.48 L氣體C(標(biāo)準(zhǔn)狀況),氣體C極易溶于水得到堿性溶液,可推知C為NH3,電解無水B可生成一種短周期元素的金屬單質(zhì)D和氯氣,B為金屬D氯化物,4.48L氨氣的物質(zhì)的量= =0.2 mol,其質(zhì)量=0.2 mol×17 g/mol=3.4 g,根據(jù)質(zhì)量守恒可知B的質(zhì)量為2.3 g+5.35 g3.4 g=4.25 g,NH4Cl的摩爾質(zhì)量為53.5 g/mol,5.35 g NH4Cl為0.1 mol,若D為ⅡA族金屬,則固體A與NH4Cl固體反應(yīng)可表為:A+NH4Cl→DCl2+NH3,根據(jù)Cl原子守恒,n(DCl2)=0.05 mol,則其摩爾質(zhì)量M==85 g/mol,所以D的相對(duì)分子質(zhì)量=8571=14,不符合題意,若D為ⅠA族金屬,則固體A與NH4Cl固體反應(yīng)可表為:A+NH4Cl→DCl+NH3,根據(jù)Cl原子守恒,n(DCl)=0.1 mol,則其摩爾質(zhì)量M==42.5 g/mol,所以D的相對(duì)分子質(zhì)量=42.535.5=7,故D為L(zhǎng)i,可推知B為L(zhǎng)iCl,那么2.3 g化合物A中含Li元素也為0.1 mol,再根據(jù)質(zhì)量守恒和原子守恒(原子的種類和數(shù)目反應(yīng)前后相同),則2.3 g A中含有N原子為0.2 mol0.1 mol=0.1 mol,含有H原子為0.2 mol×30.4 mol=0.2 mol,可推知A是LiNH2。
(1)C為氨氣是共價(jià)化合物書寫C的電子式為:;
(2)將鋰在純氮?dú)庵腥紵芍频肔i3N,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為6Li+N22Li3N;
(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Li3N+2H2LiNH2+2LiH,氫元素化合價(jià)由0價(jià)變化為+1價(jià)和1價(jià),化合價(jià)升高的做還原劑被氧化生成氧化產(chǎn)物,所以氧化產(chǎn)物為L(zhǎng)iNH2,在270℃時(shí),該反應(yīng)可逆向發(fā)生放出H2,因而氮化鋰可作為儲(chǔ)氫材料,按照化學(xué)方程式計(jì)算,儲(chǔ)存氫氣最多可達(dá)Li3N質(zhì)量的=×100%=11.4%;
(4)A為是LiNH2,在750~800℃分解的方程式為:3LiNH2Li3N+2NH3;
(5)A、Li2NH中氮元素的化合價(jià)為3;故A錯(cuò)誤;B、反應(yīng)物H2中的氫元素的化合價(jià)為0價(jià),反應(yīng)后生成LiNH2中H元素的化合價(jià)是+1,LiH中H元素的化合價(jià)是1,所以H2既是氧化劑又是還原劑,故B正確;C、Li+、H核外電子排布相同,對(duì)于核外電子排布相同的離子,核電荷數(shù)越大,半徑越小,故Li+半徑小于H;故C錯(cuò)誤;D、鋼瓶?jī)?chǔ)氫是物理過程,而該方法為化學(xué)方法,故D錯(cuò)誤;故答案選B;
(6)久置的A可能大部分變質(zhì)而不能使用,需要將其銷毀,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的無水乙醇,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,乙醇羥基上的氫較活潑,故也可以跟LiNH2反應(yīng),方程式為L(zhǎng)iNH2+C2H5OH→C2H5OLi+NH3,但是由于醇羥基上的氫比水中氫不活潑,故此反應(yīng)進(jìn)行較緩慢,可將其銷毀又不會(huì)有危險(xiǎn)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,用0.1000 mol·L-1 HCl溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1 NH3·H2O溶液,滴定曲線如下圖。下列說法正確的是
A.A點(diǎn)的PH=13
B.②溶液: c(NH4+) > c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)
C.③溶液:此時(shí)溶液中的水電離的c(H+)比原氨水中水電離的c(H+)小
D.滴定過程中可能出現(xiàn):c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(OH-)> c(Cl-)> c(H+)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A. 5.6 在氧氣中燃燒,完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.3
B. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4.48 中所含原子數(shù)為
C. 1 的溶液中含有的數(shù)為0.2
D. 常溫下,1.7和3.65 混合后,氣體分子數(shù)為0.2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》報(bào)道,中國(guó)科學(xué)家以二氧化碳為碳源,金屬鈉為還原劑,在470℃、80下合成出金剛石,具有深遠(yuǎn)意義。下列說法不正確的是( )
A. 由二氧化碳合成金剛石是化學(xué)變化
B. 金剛石和石墨互為同位素
C. 鈉被氧化最終生成碳酸鈉
D. 金剛石屬于原子晶體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)久置在空氣中發(fā)生的變化不涉及氧化還原反應(yīng)的有( )
A. 鐵桿生銹
B. FeSO4由淺綠色變成棕黃色
C. Na2O2由淡黃色變成白色
D. 石灰水表面附有白色固體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板。
(1)檢驗(yàn)溶液中Fe3+存在的試劑是__________,充分反應(yīng)后證明溶液中只存在Fe2+而不存在Fe3+的現(xiàn)象是__________________。
(2)寫出FeCl3溶液與金屬銅發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________。
(3)某工程師為了從使用過的腐蝕廢液中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液,準(zhǔn)備采用下列步驟:
①濾渣③的主要成分是:__________。濾液②的主要成分是:__________。
②下列一定不適宜作為⑤的試劑的是__________。
A.Cl2 B.O2 C.H2O2 D.KMnO4
③寫出反應(yīng)④的離子方程式:___________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ,請(qǐng)回答下列問題:
(1)A中含氧官能團(tuán)的名稱是____;
(2)A可能發(fā)生的反應(yīng)有_____(填序號(hào));
①酯化反應(yīng) ②加成反應(yīng) ③消去反應(yīng) ④水解反應(yīng)
(3)將A與氫氧化鈉的乙醇溶液混合并加熱,再讓得到的主要產(chǎn)物發(fā)生加聚反應(yīng),生成了某聚合物,該聚合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_____。
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