Question

無機化合物A中含有金屬Li元素，遇水強烈水解,主要用于有機合成和藥物制造，是具有良好前景的儲氫材料。在一定條件下，2.30g固體A與5.35gNH₄Cl固體恰好完全反應，生成固體B和4.48L氣體C (標準狀況)。已知氣體C極易溶于水得到堿性溶液, 電解無水B可生成金屬單質D和氯氣。
回答下列問題：
（1）A的化學式是     ， C的電子式是     。
（2）寫出化合物A與鹽酸反應的化學方程式：     。
（3）某同學通過查閱資料得知物質A的性質：
Ⅰ．工業上可用金屬D與液態的C在硝酸鐵催化下反應來制備A物質，純凈的A物質為白色固體，但制得的粗品往往是灰色的。
Ⅱ．物質A熔點390℃，沸點430℃，密度大于苯或甲苯,不溶于煤油，遇水反應劇烈，也要避免接觸酸和酒精。在空氣中化合物A緩慢分解，對其加強熱則猛烈分解，但不會爆炸.在750～800℃分解為化合物E和氣體C。
①物質A在750～800℃分解的方程式為：     。
②久置的物質A可能大部分變質而不能使用，需將其銷毀。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，試解釋其化學原理     。
（4）工業制備單質D的流程圖如下：

①步驟①中操作名稱：     。
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行覆蓋；乙醇可以跟LiNH₂反應，方程式為：LiNH₂+C₂H₅OHC₂H₅ OLi + NH₃可將其銷毀。
（4）①蒸發濃縮、冷卻結晶
② LiCl﹒H₂O_(S) LiCl _(s) + H₂O_(g) 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。

解析試題分析：（1）由題給的信息：“已知無機化合物A中含有Li元素，遇水強烈水解”，“在一定條件下，2.30g固體A與5.35gNH₄Cl固體恰好完全反應，生成固體B和4.48L氣體C (標準狀況)。已知氣體C極易溶于水得到堿性溶液, 電解無水B可生成金屬單質D和氯氣。”可推知C為NH₃，并依據電解熔融的金屬氯化物可以得到金屬單質和氯氣的知識，可推知B為LiCl。則固體A與NH₄Cl固體反應可表為：A+ NH₄Cl — LiCl + NH₃，NH₄Cl的摩爾質量為53.5g/mol，5.35gNH₄Cl為0.1mol，反應生成的LiCl也應為0.1mol，那么化合物A中含Li元素也為0.1mol，再根據質量守恒和原子守恒（原子的種類和數目反應前后相同），就可推出該反應的化學方程式為應：LiNH₂ + NH₄Cl =" LiCl" + NH₃，由此可知A是LiNH₂，LiNH₂的摩爾質量為23.0g/mol，2.30g LiNH₂為0.1mol，符合化學反應方程式中的化學計量數， NH₃分子的電子式為：
（2）根據化合物A（LiNH₂）遇水強烈水解，能生成LiOH和NH₃，所以其與鹽酸反應的應為：LiNH₂ +2HCl ="LiCl" + NH₄Cl。
（3）①根據質量守恒（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有關性質，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銷毀變質的LiNH₂的化學原理是“LiNH₂密度大于苯或甲苯，且不溶于它們，所以可用苯或甲苯進行覆蓋；乙醇可以跟LiNH₂反應：LiNH₂+C₂H₅OHC₂H₅OLi + NH₃，可將其銷毀。”這里必須注意，應回答的是解釋其化學原理，而不是解釋其原因。
（4）通過工業制備單質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，其操作應為：蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌。步驟①中的操作己經有過濾、洗滌，還應有“蒸發濃縮、冷卻結晶”。
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℃）生成無水LiCl，然后經步驟③電解熔融的LiCl制得金屬Li。因此根據LiCl﹒H₂O晶體脫去結晶水生成無水LiCl的反應：LiCl﹒H₂O_(S) LiCl _(s) + H₂O_(g)，是一個擴大氣體體積的反應，所以減小壓強，有利于平衡LiCl﹒H₂O_(S) LiCl _(s) + H₂O_(g)向正方向移動，有利于無水LiCl的制備。
考點：化學工藝流程，元素及其化合物性質