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(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

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

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

請回答：

（1）乙的電子式___。

（2）甲的化學(xué)式__。

（3）寫出生成溶液丙的化學(xué)反應(yīng)方程式___。

（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)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(jìn)行焰色反應(yīng)，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(shí)，完全反應(yīng)后，放出標(biāo)準(zhǔn)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(jià)最高的金屬元素是+3價(jià)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(jià)為+1，反應(yīng)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(shí)，完全反應(yīng)后，放出標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)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(xué)式是NaAlH4；

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

（4）AlO2-與少量鹽酸反應(yīng)先生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁與鹽酸反應(yīng)生成鋁離子，Na+的焰色反應(yīng)呈黃色；檢驗(yàn)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(jìn)行焰色反應(yīng)，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-。