Question

9．化学镀银法是非金属表面镀银的常用方法，如图是研究化学镀银中银元素利用率的实验装置（夹持仪器略）：
化学镀银中的反应如下：
Ⅰ：4AgNO₃+N₂H₄•H₂O=4Ag↓+N₂↑+4HNO₃+H₂O
Ⅱ：NH₃•H₂O+HNO₃=NH₄NO₃+H₂O
Ⅲ：Ag⁺+2NH₃•H₂O?[Ag（NH₃）₂]⁺+2H₂O
（1）写出N₂H₄的电子式．已知稀硝酸的氧化性强于Ag⁺，NH₃•H₂O中加适量氨水的一个重要目的是控制溶液的pH在8-9之间，简述溶液不能呈酸性的理由如果溶液呈酸性，被还原的是HNO₃，而得不到银单质，从而导致实验失败．
（2）带有导管a的分液漏斗叫恒压漏斗，下列关于恒压漏斗在该实验中的作用说法正确的是BC（填选项字母）
A．防止稀硫酸倒吸进人圆底烧瓶
B．使漏斗中液体顺利流下
C．减小液体体积对测量气体体积的误差
D．方便检验装置的气密性
（3）银膜是否均匀致密的关键在于“沉银”速率控制，一般速率越慢，银膜越均匀越致密．简述加入氨水的另外一个目的与Ag⁺反应降低任由中Ag⁺浓度，以达到降低反应速率的目的．
（4）未被还原的Ag⁺占总银元素质量比（ω₁）叫非还原损耗，被还原但是没有在镀件上附着沉淀的银占总银元素质量比（ω₂）叫还原损耗．实验中用200mL 0．l00ml/L AgNO₃溶液，加过量的N₂H₄•H₂O，测得相关数据如下：
Ⅰ：非金属镀件镀前质量为20.000克，镀后质量（已清洗干燥）为21.728 克；
Ⅱ：量气管收集到的气体折算标准状况体积为106.400mL．
则ω₁=5%；ω₂=15%．
（5）化学镀银中常用次磷酸钠（NaH₂PO₂）做还原剂，已知该反应的氧化产物为磷酸，写出该反应的离子反应方程式：H₂PO₂^-+4Ag⁺+2H₂O=4Ag↓+3H⁺+H₃PO₄．

Answer 1

分析 （1）N₂H₄是共价化合物，其电子式由对应原子的电子式组成，并要表示出两原子之间的共用电子对情况；稀硝酸的氧化性强于Ag⁺，NH₃•H₂O中加适量氨水的一个重要目的是控制溶液的pH在8-9之间，若呈酸性，被还原的是硝酸，得不到金属银，从而导致实验失败，因此控制溶液的pH在8-9之间；
（2）恒压漏斗液面上方气体压强与烧瓶中气体的压强相同，可以使漏斗中液体顺利流下，也能减小因加入液体体积对测定气体体积造成误差；
（3）在N₂H₄•H₂O中加入适量氨水，可以与Ag⁺反应，降低任由中Ag⁺浓度，以达到降低反应速率的目的，使银膜更加均匀致密；
（4）200mL 0．l00ml/L AgNO₃溶液中溶质硝酸银物质的量=0.20L×0.100mol/L=0.02mol，非金属镀件镀前镀后质量差为银的质量，m（Ag）=21.728 g-20.000g=1.728g，物质的量n（Ag）=$\frac{1.728g}{108g/mol}$=0.016mol，收集到的氮气的物质的量=$\frac{0.1064L}{22.4L/mol}$=0.00475mol，因此反应的银离子总量为0.00475mol×4=0.19mol，据此计算非还原损耗，还原损耗；
（5）化学镀银中常用次磷酸钠（NaH₂PO₂）做还原剂，已知该反应的氧化产物为磷酸，结合电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平书写离子方程式．

解答 解：（1）肼是氮原子和氮原子形成一个共价键，剩余价键和氢原子形成共价键，电子式为，稀硝酸的氧化性强于Ag⁺，NH₃•H₂O中加适量氨水的一个重要目的是控制溶液的pH在8-9之间，若呈酸性，被还原的是硝酸，得不到金属银，从而导致实验失败，因此控制溶液的pH在8-9之间，
故答案为：；如果溶液呈酸性，被还原的是HNO₃，而得不到银单质，从而导致实验失败；
（2）带有导管a的分液漏斗叫恒压漏斗，恒压漏斗液面上方气体压强与烧瓶中气体的压强相同，保持内外压强相平可以使漏斗中液体顺利流下，也能减小因加入液体体积对测定气体体积造成误差，故选BC，
故答案为：BC；
（3）银膜是否均匀致密的关键在于“沉银”速率控制，一般速率越慢，银膜越均匀越致密，在N₂H₄•H₂O中加入适量氨水，可以与Ag⁺反应，降低任由中Ag⁺浓度，以达到降低反应速率的目的，使银膜更加均匀致密，加入氨水的另外一个目的是：与Ag⁺反应降低任由中Ag⁺浓度，以达到降低反应速率的目的，
故答案为：与Ag⁺反应降低任由中Ag⁺浓度，以达到降低反应速率的目的；
（4）200mL 0．l00ml/L AgNO₃溶液中溶质硝酸银物质的量=0.20L×0.100mol/L=0.02mol，非金属镀件镀前镀后质量差为银的质量，m（Ag）=21.728 g-20.000g=1.728g，物质的量n（Ag）=$\frac{1.728g}{108g/mol}$=0.016mol，收集到的氮气的物质的量=$\frac{0.1064L}{22.4L/mol}$=0.00475mol，因此反应的银离子总量为0.00475mol×4=0.19mol，则ω₁=$\frac{0.2mol-0.19mol}{0.2mol}$×100%=5%，$\frac{0.19mol-0.16mol}{0.2mol}$×100%=15%，
故答案为：5%；15%；
（5）化学镀银中常用次磷酸钠（NaH₂PO₂）做还原剂，已知该反应的氧化产物为磷酸，反应的离子方程式为：H₂PO₂^-+4Ag⁺+2H₂O=4Ag↓+3H⁺+H₃PO₄，
故答案为：H₂PO₂^-+4Ag⁺+2H₂O=4Ag↓+3H⁺+H₃PO₄．

点评 本题考查了物质含量测定实验方案设计，题目难度中等，理解测定的原理是解题关键，注意（5）计算要正确理解非还原损耗和还原损耗的概念．