Question

無機化合物A中含有元素Li元素，A的摩爾質量23g·mol^-1，A主要用于有機合成和藥物制造，同時也是良好的儲氫材料。在一定條件下，0.1mol固體A與0.1molNH₄Cl固體恰好完全反應，生成固體B和4.48L(標準狀況)氣體C。已知氣體C極易溶于水，且得到堿性溶液。電解無水B可生成金屬單質D和氯氣。請回答下列問題：

（1）A的化學方式是_________________________。

（2）寫出化合物A與NH₄Cl反應的化學方程式:_______________________________。

（3）某同學通過查閱資料得知物質A的性質：

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來制備A物質。

II.物質A遇水強烈水解，釋放出氣體C。

①I中發(fā)生反應的基本反應類型是__________________________。

②物質A遇水強烈水解的化學方程式為_________________________。

（4）工業(yè)制備單質D的流程如下：

①步驟①中操作的名稱為________________。

②試用平衡原理解釋步驟③中減壓的目的是：_________________________。

Answer 1

【知識點】無機物的推斷；制備實驗方案的設計   C1  J5

【答案解析】(1)LiNH₂(2分)  （2）LiNH₂＋NH₄Cl=LiCl＋2NH₃↑

(3)①置換反應(1分)  ②LiNH₂＋2H₂O=LiOH＋NH₃↑(2分)

(4)①蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶  LiCl·H₂O(s)LiCl(s)＋H₂O(g)，減小壓強，有利于平衡向正反應方向移動，從而有利于無水LiCl的制備（各2分）

    解析：在一定條件下，0.1mol固體A與0.1molNH₄Cl固體恰好完全反應，生成固體B和4.48L(標準狀況)氣體C，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D和氯氣，B為金屬D的氯化物，4.48L氨氣的物質的量=4.48L/22.4L/mol=0.2mol，其質量=0.2mol×17g/mol=3.4g，0.1mol固體A的質量為2.30g，0.1molNH₄Cl固體的質量為5.35g，根據(jù)質量守恒可知B的質量為2.3g+5.35g-3.4g=4.25g， A中含Li，則D為ⅠA族金屬，則固體A與NH₄Cl固體反應可表為：A+NH₄Cl→LiCl+NH₃，根據(jù)Cl原子守恒，LiCl的物質的量=0.1mol，那么2.3g化合物A中含Li元素也為 0.1mol，再根據(jù)質量守恒和原子守恒（原子的種類和數(shù)目反應前后相同），則2.3gA中含有N原子為0.2mol-0.1mol=0.1mol，含有H原子為0.2mol×4-0.4mol=0.2mol，可推知A是LiNH₂。

（1）由上述分析可知，A為LiNH₂，C為氨氣，其電子式為。

（2）化合物A與NH₄Cl反應的化學方程式為LiNH₂＋NH₄Cl=LiCl＋2NH₃↑

（3）①金屬Li與液態(tài)的N3H在硝酸鐵催化下反應來制備LiNH₂物質同時生成了氫氣，故反應為置換反應。②物質LiNH₂遇水發(fā)生水解，應是鋰離子結合水電離產(chǎn)生的氫氧根離子，NH₂^—結合水電離產(chǎn)生的氫離子，故水解反應方程式為：LiNH₂＋2H₂O=LiOH＋NH₃↑。

（4）①由流程可知應是從溶液中得到晶體，則步驟①中操作名稱為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶；②由LiCl﹒H₂O⇌LiCl+H₂O可知，步驟②中減壓的目的是減小壓強，有利于上述平衡向正方向移動，有利于無水LiCl的制備。

【思路點撥】本題考查無機物推斷、化學實驗等，題目素材比較陌生，增大題目難度，側重考查學生對知識的遷移應用與綜合分析解決問題能力，對學生的邏輯推理有較高的要求，把握A中含Li元素，則金屬D為Li是關鍵，難度較大。