Question

【題目】肼(N2H4)是一種高能燃料，在生產和研究中用途廣泛。化學小組同學在實驗室中用過量NH3和NaC1O溶液反應制取N2H4(液)并探究其性質。回答下列問題：

(1)肼的制備

①用上圖裝置制取肼，其連接順序為________(按氣流方向，用小寫字母表示)。

②裝置A中發生反應的化學方程式為_________________，裝置D的作用是_______________。

(2)探究：N2H4和AgNO3溶液的反應將制得的肼分離提純后，進行如下實驗：

證明黑色沉淀已洗滌干凈的操作是__________________________________。

【查閱資料】N2H4水溶液的堿性弱于氨水；N2H4有強還原性。AgOH在溶液中不穩定易分解生成Ag2O；Ag2O和粉末狀的Ag均為黑色；Ag2O可溶于氨水。

【提出假設】

假設1：黑色固體可能是Ag；

假設2：黑色固體可能是_____________；

假設3：黑色固體可能是Ag和Ag2O。

【實驗驗證】該同學基于上述假設，設計如下方案，進行實驗，請完成下表中的空白部分。

實驗編號	操作	現象	實驗結論
1	取少量黑色固體于試管，__________	黑色固體不溶解	假設1成立
2	操作同實驗1	黑色固體完全溶解	假設2成立
3	①取少量黑色固體于試管中，加入適量氨水，振蕩，靜置，取上層清液于潔凈試管中，加入幾滴乙醛，水浴加熱②取少量黑色固體于試管中，加入足量稀硝酸，振蕩	①________________ ②________________	假設3成立

根據實驗現象，假設1成立，則N2H4與AgNO3溶液反應的離子方程式為____________。

Answer 1

【答案】 defabc(ef順序可互換) NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O 防止倒吸或安全瓶 取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加NaCl溶液，無白色沉淀生成說明沉淀已洗滌干凈。 Ag2O 加入足量氨水，振蕩 試管內壁有銀鏡生成 固態完全溶解，并有氣體產生 N2H4+4Ag+=4Ag↓+N2↑+4H+（生成物寫成N2H5+、N2H62+也給分）

【解析】（1）①用過量NH3和NaC1O溶液反應制取N2H4(液),根據氨氣性質及裝置情況，先用C裝置制備氨氣，再通過D裝置安全瓶，再讓氨氣進入A裝置與次氯酸鈉溶液反應，最后尾氣處理為B裝置，正確連接順序為：defabc(ef順序可互換)；②裝置A中氨氣與次氯酸鈉反應生成肼、氯化鈉和水，發生反應的化學方程式為：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O；裝置D的作用是防止倒吸或做安全瓶；（2）黑色沉淀若洗滌不干凈則含有硝酸銀，證明黑色沉淀已洗滌干凈的操作是：取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加NaCl溶液，無白色沉淀生成說明沉淀已洗滌干凈；根據假設1和假設3可推知假設2為：黑色固體可能是Ag2O；Ag2O可溶于氨水而Ag不溶于氨水，則實驗1填寫：加入足量氨水，振蕩；實驗3是銀鏡反應的實驗操作，Ag2O溶于氨水生成銀氨溶液，與乙醛溶液反應產生銀鏡，則①的現象為：試管內壁有銀鏡生成；若黑色固體中還含有銀，在稀硝酸作用下反應產生NO，無色氣體NO遇空氣變成紅棕色氣體，現象為：固態完全溶解，并有氣體產生；根據實驗現象，假設1成立，則N2H4與AgNO3溶液反應生成銀、氮氣，其反應的離子方程式為：N2H4+4Ag+=4Ag↓+N2↑+4H+。