Question

15．化合物A是一種儲氫容量高．安全性好的固體儲氫材料，其儲氫原理可表示為：
A（s）+H₂（g）$?_{釋氫}^{貯藏}$  B（s）+LiH（s）△H=-44.5kJ•mol^-1…①
已知：①在液氨中加入金屬鋰生成B和氫氣；
②一定條件下，2.30g固體B與5.35gNH₄Cl固體恰好完全反應，生成固體鹽C和4，.48L氣體D （已折算成標準狀況）；氣體D能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色．
（1）LiH中r（Li⁺）小于r（H^-）（填“大于”或“小于”）．
（2）寫出液氨與金屬鋰反應的化學方程式2Li+2NH₃=2LiNH₂+H₂．

Answer 1

分析 在一定條件下，2.30g固體B與5.35gNH₄Cl固體恰好完全反應，生成固體C和4.48L氣體D（標準狀況），氣體D能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色，可推知D為NH₃，電解4.48L氨氣的物質(zhì)的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，其質(zhì)量=0.2mol×17g/mol=3.4g，根據(jù)質(zhì)量守恒可知C的質(zhì)量為2.3g+5.35g-3.4g=4.25g，NH₄Cl的摩爾質(zhì)量為53.5g/mol，5.35gNH₄Cl為0.1mol，B中含Li，則固體B與NH₄Cl固體反應可表為：B+NH₄Cl→LiCl+NH₃，根據(jù)Cl原子守恒，LiCl的物質(zhì)的量=0.1mol，那么2.3g化合物B中含Li元素也為 0.1mol，再根據(jù)質(zhì)量守恒和原子守恒（原子的種類和數(shù)目反應前后相同），則2.3gB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B是LiNH₂，液氨與金屬鋰反應生成氫氣和LiNH₂，
（1）離子半徑大小，Li⁺，H^-，電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大半徑越�。�
（2）推知B是LiNH₂，液氨與金屬鋰反應生成氫氣和LiNH₂；

解答 解：在一定條件下，2.30g固體B與5.35gNH₄Cl固體恰好完全反應，生成固體C和4.48L氣體D（標準狀況），氣體D能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色，可推知D為NH₃，電解4.48L氨氣的物質(zhì)的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，其質(zhì)量=0.2mol×17g/mol=3.4g，根據(jù)質(zhì)量守恒可知C的質(zhì)量為2.3g+5.35g-3.4g=4.25g，NH₄Cl的摩爾質(zhì)量為53.5g/mol，5.35gNH₄Cl為0.1mol，B中含Li，則固體B與NH₄Cl固體反應可表為：B+NH₄Cl→LiCl+NH₃，根據(jù)Cl原子守恒，LiCl的物質(zhì)的量=0.1mol，那么2.3g化合物B中含Li元素也為 0.1mol，再根據(jù)質(zhì)量守恒和原子守恒（原子的種類和數(shù)目反應前后相同），則2.3gB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B是LiNH₂，液氨與金屬鋰反應生成氫氣和LiNH₂，
（1）離子半徑大小，Li⁺，H^-，電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大半徑越小，LiH中r（Li⁺）小于r（H^-），故答案為：小于；
（2）推知B是LiNH₂，液氨與金屬鋰反應生成氫氣和LiNH₂，反應的化學方程式為：2Li+2NH₃=2LiNH₂+H₂，故答案為：2Li+2NH₃=2LiNH₂+H₂；

點評 本題考查無機物推斷，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，B物質(zhì)化學式的推斷是解題關鍵，難度較大．