Question

20．肼（N₂H₄）是一种高能燃料，在生产和研究中用途广泛．化学小组同学在实验室中用过量NH₃和NaC1O溶液反应制取N₂H₄（液）并探究其性质．回答下列问题：

（1）肼的制备
①用图1装置制取肼，其连接顺序为defabc（按气流方向，用小写字母表示）．
②装置A中发生反应的化学方程式为NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O，装置D的作用是防止倒吸或安全瓶．
（2）探究：N₂H₄和AgNO₃溶液的反应将制得的肼分离提纯后，进行如下实验如图2：
证明黑色沉淀已洗涤干净的操作是取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加NaCl溶液，无白色沉淀生成说明沉淀已洗涤干净．
【查阅资料】N₂H₄水溶液的碱性弱于氨水；N₂H₄有强还原性．AgOH在溶液中不稳定易分解生成Ag₂O；Ag₂O和粉末状的Ag均为黑色；Ag₂O可溶于氨水．
【提出假设】
假设1：黑色固体可能是Ag；
假设2：黑色固体可能是Ag₂O；
假设3：黑色固体可能是Ag和Ag₂O．
【实验验证】该同学基于上述假设，设计如下方案，进行实验，请完成下表中的空白部分．

实验编号	操作	现象	实验结论
1	取少量黑色固体于试管，加入足量氨水，振荡	黑色固体不溶解	假设1成立
2	操作同实验1	黑色固体完全溶解	假设2成立
3	①取少量黑色固体于试管中，加入适量氨水，振荡，静置，取上层清液于洁净试管中，加入几滴乙醛，水浴加热②取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硝酸，振荡	①试管内壁有银镜生成 ②固态完全溶解，并有气体产生	假设3成立

根据实验现象，假设1成立，则N₂H₄与AgNO₃溶液反应的离子方程式为N₂H₄+4Ag⁺=4Ag↓+N₂↑+4H⁺．

Answer 1

分析 （1）①实验室中用过量NH₃和NaC1O溶液反应制取N₂H₄（液），装置C制备氨气，通过装置D防止倒吸，装置A中通入氨气和次氯酸钠溶液反应生成肼，最后通过装置B吸收剩余气体并防止倒吸；
②装置A中发生反应是次氯酸钠和氨气反应生成肼、氯化钠和水；装置D的作用是安全瓶；
（2）证明黑色沉淀已洗涤干净的操作是验证是否含银离子；
依据假设1、3得到假设2；
N₂H₄水溶液的碱性弱于氨水；N₂H₄有强还原性．AgOH在溶液中不稳定易分解生成Ag₂O；Ag₂O和粉末状的Ag均为黑色；Ag₂O可溶于氨水，
实验编号1加入足量氨水，振荡银不溶；
操作同实验1加入足量氨水，黑色固体完全溶解说明为Ag₂O；
①取少量黑色固体于试管中，加入适量氨水，振荡，静置，取上层清液于洁净试管中，加入几滴乙醛，水浴加热出现银镜反应；
②取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硝酸，振荡黑色固体溶解证明含银；
假设1成立，则N₂H₄与AgNO₃溶液反应生成银单质、氮气和水；

解答 解：（1）①实验室中用过量NH₃和NaC1O溶液反应制取N₂H₄（液），装置C制备氨气，通过装置D防止倒吸，装置A中通入氨气和次氯酸钠溶液反应生成肼，最后通过装置B吸收剩余气体并防止倒吸，用图1装置制取肼，其连接顺序为：defabc，
故答案为：defabc；
②装置A中发生反应的化学方程式为：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O，装置D的作用是安全瓶，防止倒吸的作用，
故答案为：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O；防止倒吸或安全瓶；
（2）肼中加入硝酸银溶液，震荡得到黑色沉淀，证明黑色沉淀已洗涤干净的操作是检验是否存在硝酸银溶液，取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加NaCl溶液，无白色沉淀生成说明沉淀已洗涤干净，
故答案为：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加NaCl溶液，无白色沉淀生成说明沉淀已洗涤干净；
假设1：黑色固体可能是Ag；
假设3：黑色固体可能是Ag和Ag₂O，
得到假设2：黑色固体可能是Ag₂O，
故答案为：Ag₂O；
N₂H₄水溶液的碱性弱于氨水；N₂H₄有强还原性．AgOH在溶液中不稳定易分解生成Ag₂O；Ag₂O和粉末状的Ag均为黑色；Ag₂O可溶于氨水．
实验编号1加入足量氨水，振荡银不溶；
操作同实验1加入足量氨水，黑色固体完全溶解说明为Ag₂O；
①取少量黑色固体于试管中，加入适量氨水，振荡，静置，取上层清液于洁净试管中，加入几滴乙醛，水浴加热出现银镜反应；
②取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硝酸，振荡黑色固体溶解，固态完全溶解，并有气体产生证明含银；
故答案为：

实验编号	操作	现象	实验结论
1	加入足量氨水，振荡		假设1成立
2			假设2成立
3		试管内壁有银镜生成 固态完全溶解，并有气体产生	假设3成立

根据实验现象，假设1成立，则N₂H₄与AgNO₃溶液反应生成银单质、氮气和水，反应的离子方程式为：N₂H₄+4Ag⁺=4Ag↓+N₂↑+4H⁺，
故答案为：N₂H₄+4Ag⁺=4Ag↓+N₂↑+4H⁺．

点评 本题考查了物质性质的实验验证、实验方案的设计和验证，综合性强，难度中等，解题需正确获取题干信息并能灵活运用所学化学知识，进行分析问题、解决问题．