Question

【題目】儲氫材料甲由X、Y、Z三種短周期元素組成，Z元素的最外層電子數(shù)是X與Y元素最外層電子數(shù)之和的1.5倍。為確定甲的組成，進行了如下實驗：

①稱取5.4g甲固體，加熱到250℃時，完全反應后，放出標準狀況下3.36 L單質(zhì)氣體乙，同時得到兩種固體，其中一種為二元化合物。

②冷卻后，向①反應后的固體混合物中加入足量的蒸餾水，充分反應后，又放出標準狀況下5.6L單質(zhì)氣體乙，同時得到澄清溶液丙。

請回答：

（1）乙的電子式___。

（2）甲的化學式__。

（3）寫出生成溶液丙的化學反應方程式___。

（4）設計實驗方案檢驗溶液丙中的溶質(zhì)成分___。

Answer 1

【答案】H∶H NaAlH4 2NaH＋2Al＋4H2O=2NaAlO2＋5H2↑ 用潔凈的鉑絲蘸取丙溶液進行焰色反應，顯黃色，證明含Na+；另取少量丙溶液于試管中，逐滴滴加稀鹽酸，若出現(xiàn)白色沉淀，繼而沉淀消失，則含有AlO2-

【解析】

常見的儲氫材料是金屬氫化物，加熱到250℃時，完全反應后，放出標準狀況下3.36 L單質(zhì)氣體乙，氣體乙是氫氣，所以一定含有H元素；短周期元素中化合價最高的金屬元素是+3價Al元素，Z元素的最外層電子數(shù)是X與Y元素最外層電子數(shù)之和的1.5倍，故Z是

Al元素，則另一種金屬元素化合價為+1，反應②得到澄清溶液丙，說明另一種金屬元素一定為鈉。

（1）常見的儲氫材料是金屬氫化物，加熱到250℃時，完全反應后，放出標準狀況下3.36 L單質(zhì)氣體乙，所以一定含有H元素，氣體乙是氫氣，電子式為H∶H。

（2）①②共生成標準狀況下的氫氣8.96L÷22.4L/mol=0.4mol，根據(jù)得失電子守恒，5.4g甲固體含有0.4molH原子；設5.4g甲固體含有Al元素xmol、Na元素ymol，則 ，解得y=0.1、x=0.1， n(Na)：n(Al)：n(H)=0.1:0.1:0.4=1:1:4，甲的化學式是NaAlH4；

（3）鈉的活潑性大于鋁，反應①生成的固體是NaH和Al，NaH與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉與鋁反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，總反應方程式是2NaH＋2Al＋4H2O=2NaAlO2＋5H2↑。

（4）AlO2-與少量鹽酸反應先生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁與鹽酸反應生成鋁離子，Na+的焰色反應呈黃色；檢驗溶液丙中的溶質(zhì)成分的方法是：用潔凈的鉑絲蘸取丙溶液進行焰色反應，顯黃色，證明含Na+；另取少量丙溶液于試管中，逐滴滴加稀鹽酸，若出現(xiàn)白色沉淀，繼而沉淀消失，則含有AlO2-。