Question

20．肼（N₂H₄）是一種高能燃料，在生產(chǎn)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(zhì)．回答下列問題：

（1）肼的制備
①用圖1裝置制取肼，其連接順序為defabc（按氣流方向，用小寫字母表示）．
②裝置A中發(fā)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安全瓶．
（2）探究：N₂H₄和AgNO₃溶液的反應將制得的肼分離提純后，進行如下實驗如圖2：
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．
【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(wěn)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Ag₂O；
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(xiàn)象	實驗結(jié)論
1	取少量黑色固體于試管，加入足量氨水，振蕩	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試管內(nèi)壁有銀鏡生成 ②固態(tài)完全溶解，并有氣體產(chǎn)生	假設3成立

根據(jù)實驗現(xiàn)象，假設1成立，則N₂H₄與AgNO₃溶液反應的離子方程式為N₂H₄+4Ag⁺=4Ag↓+N₂↑+4H⁺．

Answer 1

分析 （1）①實驗室中用過量NH₃和NaC1O溶液反應制取N₂H₄（液），裝置C制備氨氣，通過裝置D防止倒吸，裝置A中通入氨氣和次氯酸鈉溶液反應生成肼，最后通過裝置B吸收剩余氣體并防止倒吸；
②裝置A中發(fā)生反應是次氯酸鈉和氨氣反應生成肼、氯化鈉和水；裝置D的作用是安全瓶；
（2）證明黑色沉淀已洗滌干凈的操作是驗證是否含銀離子；
依據(jù)假設1、3得到假設2；
N₂H₄水溶液的堿性弱于氨水；N₂H₄有強還原性．AgOH在溶液中不穩(wěn)定易分解生成Ag₂O；Ag₂O和粉末狀的Ag均為黑色；Ag₂O可溶于氨水，
實驗編號1加入足量氨水，振蕩銀不溶；
操作同實驗1加入足量氨水，黑色固體完全溶解說明為Ag₂O；
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，水浴加熱出現(xiàn)銀鏡反應；
②取少量黑色固體于試管中，加入足量稀硝酸，振蕩黑色固體溶解證明含銀；
假設1成立，則N₂H₄與AgNO₃溶液反應生成銀單質(zhì)、氮氣和水；

解答 解：（1）①實驗室中用過量NH₃和NaC1O溶液反應制取N₂H₄（液），裝置C制備氨氣，通過裝置D防止倒吸，裝置A中通入氨氣和次氯酸鈉溶液反應生成肼，最后通過裝置B吸收剩余氣體并防止倒吸，用圖1裝置制取肼，其連接順序為：defabc，
故答案為：defabc；
②裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O，裝置D的作用是安全瓶，防止倒吸的作用，
故答案為：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O；防止倒吸或安全瓶；
（2）肼中加入硝酸銀溶液，震蕩得到黑色沉淀，證明黑色沉淀已洗滌干凈的操作是檢驗是否存在硝酸銀溶液，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，
故答案為：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；
假設1：黑色固體可能是Ag；
假設3：黑色固體可能是Ag和Ag₂O，
得到假設2：黑色固體可能是Ag₂O，
故答案為：Ag₂O；
N₂H₄水溶液的堿性弱于氨水；N₂H₄有強還原性．AgOH在溶液中不穩(wěn)定易分解生成Ag₂O；Ag₂O和粉末狀的Ag均為黑色；Ag₂O可溶于氨水．
實驗編號1加入足量氨水，振蕩銀不溶；
操作同實驗1加入足量氨水，黑色固體完全溶解說明為Ag₂O；
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，水浴加熱出現(xiàn)銀鏡反應；
②取少量黑色固體于試管中，加入足量稀硝酸，振蕩黑色固體溶解，固態(tài)完全溶解，并有氣體產(chǎn)生證明含銀；
故答案為：

實驗編號	操作	現(xiàn)象	實驗結(jié)論
1	加入足量氨水，振蕩		假設1成立
2			假設2成立
3		試管內(nèi)壁有銀鏡生成 固態(tài)完全溶解，并有氣體產(chǎn)生	假設3成立

根據(jù)實驗現(xiàn)象，假設1成立，則N₂H₄與AgNO₃溶液反應生成銀單質(zhì)、氮氣和水，反應的離子方程式為：N₂H₄+4Ag⁺=4Ag↓+N₂↑+4H⁺，
故答案為：N₂H₄+4Ag⁺=4Ag↓+N₂↑+4H⁺．

點評 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實驗驗證、實驗方案的設計和驗證，綜合性強，難度中等，解題需正確獲取題干信息并能靈活運用所學化學知識，進行分析問題、解決問題．