Question

9．化學鍍銀法是非金屬表面鍍銀的常用方法，如圖是研究化學鍍銀中銀元素利用率的實驗裝置（夾持儀器略）：
化學鍍銀中的反應如下：
Ⅰ：4AgNO₃+N₂H₄•H₂O=4Ag↓+N₂↑+4HNO₃+H₂O
Ⅱ：NH₃•H₂O+HNO₃=NH₄NO₃+H₂O
Ⅲ：Ag⁺+2NH₃•H₂O?[Ag（NH₃）₂]⁺+2H₂O
（1）寫出N₂H₄的電子式．已知稀硝酸的氧化性強于Ag⁺，NH₃•H₂O中加適量氨水的一個重要目的是控制溶液的pH在8-9之間，簡述溶液不能呈酸性的理由如果溶液呈酸性，被還原的是HNO₃，而得不到銀單質(zhì)，從而導致實驗失敗．
（2）帶有導管a的分液漏斗叫恒壓漏斗，下列關于恒壓漏斗在該實驗中的作用說法正確的是BC（填選項字母）
A．防止稀硫酸倒吸進人圓底燒瓶
B．使漏斗中液體順利流下
C．減小液體體積對測量氣體體積的誤差
D．方便檢驗裝置的氣密性
（3）銀膜是否均勻致密的關鍵在于“沉銀”速率控制，一般速率越慢，銀膜越均勻越致密．簡述加入氨水的另外一個目的與Ag⁺反應降低任由中Ag⁺濃度，以達到降低反應速率的目的．
（4）未被還原的Ag⁺占總銀元素質(zhì)量比（ω₁）叫非還原損耗，被還原但是沒有在鍍件上附著沉淀的銀占總銀元素質(zhì)量比（ω₂）叫還原損耗．實驗中用200mL 0．l00ml/L AgNO₃溶液，加過量的N₂H₄•H₂O，測得相關數(shù)據(jù)如下：
Ⅰ：非金屬鍍件鍍前質(zhì)量為20.000克，鍍后質(zhì)量（已清洗干燥）為21.728 克；
Ⅱ：量氣管收集到的氣體折算標準狀況體積為106.400mL．
則ω₁=5%；ω₂=15%．
（5）化學鍍銀中常用次磷酸鈉（NaH₂PO₂）做還原劑，已知該反應的氧化產(chǎn)物為磷酸，寫出該反應的離子反應方程式：H₂PO₂^-+4Ag⁺+2H₂O=4Ag↓+3H⁺+H₃PO₄．

Answer 1

分析 （1）N₂H₄是共價化合物，其電子式由對應原子的電子式組成，并要表示出兩原子之間的共用電子對情況；稀硝酸的氧化性強于Ag⁺，NH₃•H₂O中加適量氨水的一個重要目的是控制溶液的pH在8-9之間，若呈酸性，被還原的是硝酸，得不到金屬銀，從而導致實驗失敗，因此控制溶液的pH在8-9之間；
（2）恒壓漏斗液面上方氣體壓強與燒瓶中氣體的壓強相同，可以使漏斗中液體順利流下，也能減小因加入液體體積對測定氣體體積造成誤差；
（3）在N₂H₄•H₂O中加入適量氨水，可以與Ag⁺反應，降低任由中Ag⁺濃度，以達到降低反應速率的目的，使銀膜更加均勻致密；
（4）200mL 0．l00ml/L AgNO₃溶液中溶質(zhì)硝酸銀物質(zhì)的量=0.20L×0.100mol/L=0.02mol，非金屬鍍件鍍前鍍后質(zhì)量差為銀的質(zhì)量，m（Ag）=21.728 g-20.000g=1.728g，物質(zhì)的量n（Ag）=$\frac{1.728g}{108g/mol}$=0.016mol，收集到的氮氣的物質(zhì)的量=$\frac{0.1064L}{22.4L/mol}$=0.00475mol，因此反應的銀離子總量為0.00475mol×4=0.19mol，據(jù)此計算非還原損耗，還原損耗；
（5）化學鍍銀中常用次磷酸鈉（NaH₂PO₂）做還原劑，已知該反應的氧化產(chǎn)物為磷酸，結合電子守恒、原子守恒和電荷守恒配平書寫離子方程式．

解答 解：（1）肼是氮原子和氮原子形成一個共價鍵，剩余價鍵和氫原子形成共價鍵，電子式為，稀硝酸的氧化性強于Ag⁺，NH₃•H₂O中加適量氨水的一個重要目的是控制溶液的pH在8-9之間，若呈酸性，被還原的是硝酸，得不到金屬銀，從而導致實驗失敗，因此控制溶液的pH在8-9之間，
故答案為：；如果溶液呈酸性，被還原的是HNO₃，而得不到銀單質(zhì)，從而導致實驗失�。�
（2）帶有導管a的分液漏斗叫恒壓漏斗，恒壓漏斗液面上方氣體壓強與燒瓶中氣體的壓強相同，保持內(nèi)外壓強相平可以使漏斗中液體順利流下，也能減小因加入液體體積對測定氣體體積造成誤差，故選BC，
故答案為：BC；
（3）銀膜是否均勻致密的關鍵在于“沉銀”速率控制，一般速率越慢，銀膜越均勻越致密，在N₂H₄•H₂O中加入適量氨水，可以與Ag⁺反應，降低任由中Ag⁺濃度，以達到降低反應速率的目的，使銀膜更加均勻致密，加入氨水的另外一個目的是：與Ag⁺反應降低任由中Ag⁺濃度，以達到降低反應速率的目的，
故答案為：與Ag⁺反應降低任由中Ag⁺濃度，以達到降低反應速率的目的；
（4）200mL 0．l00ml/L AgNO₃溶液中溶質(zhì)硝酸銀物質(zhì)的量=0.20L×0.100mol/L=0.02mol，非金屬鍍件鍍前鍍后質(zhì)量差為銀的質(zhì)量，m（Ag）=21.728 g-20.000g=1.728g，物質(zhì)的量n（Ag）=$\frac{1.728g}{108g/mol}$=0.016mol，收集到的氮氣的物質(zhì)的量=$\frac{0.1064L}{22.4L/mol}$=0.00475mol，因此反應的銀離子總量為0.00475mol×4=0.19mol，則ω₁=$\frac{0.2mol-0.19mol}{0.2mol}$×100%=5%，$\frac{0.19mol-0.16mol}{0.2mol}$×100%=15%，
故答案為：5%；15%；
（5）化學鍍銀中常用次磷酸鈉（NaH₂PO₂）做還原劑，已知該反應的氧化產(chǎn)物為磷酸，反應的離子方程式為：H₂PO₂^-+4Ag⁺+2H₂O=4Ag↓+3H⁺+H₃PO₄，
故答案為：H₂PO₂^-+4Ag⁺+2H₂O=4Ag↓+3H⁺+H₃PO₄．

點評 本題考查了物質(zhì)含量測定實驗方案設計，題目難度中等，理解測定的原理是解題關鍵，注意（5）計算要正確理解非還原損耗和還原損耗的概念．