题目

无机化合物A主要用于药物制造．在一定条件下，2.30g固体A与5.35g NH4Cl固体恰好完全反应，生成固体B和4.48L气体C（标准状况）．气体C极易溶于水得到碱性溶液，电解无水B可生成一种短周期元素的金属单质D和氯气．由文献资料知道：工业上物质A可用金属D与液态的C在硝酸铁催化下反应来制备A物质，纯净的A物质为白色固体，但制得的粗品往往是灰色的；物质A的熔点390℃，沸点430℃，密度大于苯或甲苯，遇水反应剧烈，也要避免接触酸、酒精．在空气中A缓慢分解，对其加强热则猛烈分解，在750～800℃分解为化合物E和气体C． 回答下列问题： （1）A的化学式　    　，C的电子式为　         　． （2）A与盐酸反应的化学方程式为　               　． （3）A在750～800℃分解的方程式为　             　，制得的粗品往往是灰色的，其可能的原因是　                          　． （4）久置的A可能大部分变质而不能使用，需要将其销毁．遇到这种情况，可用苯或甲苯将其覆盖，然后缓慢加入用苯或甲苯稀释过的无水乙醇，试解释其化学原理．　       　                                                                                                                                                              ． （5）工业制备单质D的流程图如图： ①步骤①中操作名称是　                 　． ②试用平衡移动原理解释步骤②中减压的目的是　             　． （6）写出D的重氢化合物与水反应的化学方程式为　              　． 答案：【答案】（1）LiNH2；； （2）LiNH2+2HCl=LiCl+NH4Cl； （3）3LiNH2Li3N+2NH3 ；制得的产物中含有杂质铁； （4）LiNH2密度大于苯或甲苯且不溶于它们，所以可用苯或甲苯进行覆盖；乙醇羟基上的氢较活泼，故也可以跟LiNH2反应，方程式为LiNH2+C2H5OH﹣→C2H5OLi+NH3，但是由于醇羟基上的氢比水中氢不活泼，故此反应进行较缓慢，可将其销毁又不会有危险． （5）① 蒸发浓缩、冷却结晶； ② 存在平衡：LiCl·H2O（s）LiCl（s）+H2O（g），减小压强，有利于平衡向正方向移动，有利于无水LiCl的制备； （6）LiD+H2O=LiOH+HD↑． 【解析】（1）在一定条件下，2.30g固体A与5.35gNH4Cl固体恰好完全反应，生成固体B和4.48L气体C （标准状况），气体C极易溶于水得到碱性溶液，可推知C为NH3，电解无水B可生成一种短周期元素的金属单质D和氯气，B为金属D氯化物，4.48L氨气的物质的量==0.2mol，其质量=0.2mol×17g/mol=3.4g，根据质量守恒可知B的质量为2.3g+5.35g﹣3.4g=4.25g，NH4Cl的摩尔质量为53.5g/mol，5.35gNH4Cl为0.1mol，若D为ⅡA族金属，则固体A与NH4Cl固体反应可表为：A+NH4Cl→DCl2+NH3，根据Cl原子守恒，DCl2的物质的量=0.05mol，其摩尔质量==85g/mol，D的相对分子质量=85﹣71=14，不符合题意，若D为ⅠA族金属，则固体A与NH4Cl固体反应可表为：A+NH4Cl→DCl+NH3，根据Cl原子守恒，DCl的物质的量=0.1mol，其摩尔质量==42.5g/mol，D的相对分子质量=42.5﹣35.5=7，故D为Li，可推知B为LiCl，那么2.3g化合物A中含Li元素也为 0.1mol，再根据质量守恒和原子守恒（原子的种类和数目反应前后相同），则2.3gA中含有N原子为0.2mol﹣0.1mol=0.1mol，含有H原子为0.2mol×4﹣0.4mol=0.2mol，可推知A是LiNH2，氨气的电子式为：， 故答案为：LiNH2；； （2）根据化合物A（LiNH2）遇水强烈水解，能生成LiOH和NH3，所以其与盐酸反应生成LiCl、NH4Cl，反应方程式为：LiNH2+2HCl=LiCl+NH4Cl， 故答案为：LiNH2+2HCl=LiCl+NH4Cl； （3）LiNH2中N原子与H原子数目之比为1：2，NH3中N原子与H原子数目之比为1：3，故化合物E含有Li、N元素，应为Li3N，反应方程式为：3LiNH2Li3N+2NH3 ；制得的产物中含有杂质铁，使粗品往往是灰色， 故答案为：3LiNH2Li3N+2NH3 ；制得的产物中含有杂质铁； （4）LiNH2密度大于苯或甲苯且不溶于它们，所以可用苯或甲苯进行覆盖；乙醇羟基上的氢较活泼，故也可以跟LiNH2反应，方程式为LiNH2+C2H5OH﹣→C2H5OLi+NH3，但是由于醇羟基上的氢比水中氢不活泼，故此反应进行较缓慢，可将其销毁又不会有危险， 故答案为：LiNH2密度大于苯或甲苯且不溶于它们，所以可用苯或甲苯进行覆盖；乙醇羟基上的氢较活泼，故也可以跟LiNH2反应，方程式为LiNH2+C2H5OH﹣→C2H5OLi+NH3，但是由于醇羟基上的氢比水中氢不活泼，故此反应进行较缓慢，可将其销毁又不会有危险． （5）通过工业制备单质Li的流程图可知：步骤①是要从LiCl溶液获得LiCl﹒H2O晶体，所以，其操作应为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤．步骤②是要将LiCl﹒H2O晶体在减压、干燥的氯化氢气氛中加热（200℃）生成无水LiCl，然后经步骤③电解熔融的LiCl制得金属Li，则： ①步骤①中的操作己经有过滤、洗涤，还应有“蒸发浓缩、冷却结晶”， 故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶； ②LiCl·H2O晶体脱去结晶水生成无水LiCl的反应：LiCl·H2O（s）LiCl （s）+H2O（g），是一个扩大气体体积的反应，所以减小压强，有利于平衡LiCl·H2O（s）LiCl （s）+H2O（g），向正方向移动，有利于无水LiCl的制备．  故答案为：存在平衡：LiCl·H2O（s）LiCl（s）+H2O（g），减小压强，有利于平衡向正方向移动，有利于无水LiCl的制备； （6）LiD中阳离子与水电离的氢氧根离子结合，而阳离子与水电离的氢离子结合，反应方程式为：LiD+H2O=LiOH+HD↑， 故答案为：LiD+H2O=LiOH+HD↑．

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