Question

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用上图装置制取肼，其连接顺序为________(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_________________，装置D的作用是_______________。

(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：

证明黑色沉淀已洗涤干净的操作是__________________________________。

【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_____________；

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，__________	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________________ ②________________	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____________。

Answer

defabc(ef顺序可互换) NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O 防止倒吸或安全瓶 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。 Ag2O 加入足量氨水，振荡 试管内壁有银镜生成 固态完全溶解，并有气体产生 N2H4+4Ag+=4Ag↓+N2↑+4H+（生成物写成N2H5+、N2H62+也给分）

【解析】（1）①用过量NH3和NaC1O溶液反应制取N2H4(液),根据氨气性质及装置情况，先用C装置制备氨气，再通过D装置安全瓶，再让氨气进入A装置与次氯酸钠溶液反应，最后尾气处理为B装置，正确连接顺序为：defabc(ef顺序可互换)；②装置A中氨气与次氯酸钠反应生成肼、氯化钠和水，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做安全瓶；（2）黑色沉淀若洗涤不干净则含有硝酸银，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；根据假设1和假设3可推知假设2为：黑色固体可能是Ag2O；Ag2O可溶于氨水而Ag不溶于氨水，则实验1填写：加入足量氨水，振荡；实验3是银镜反应的实验操作，Ag2O溶于氨水生成银氨溶液，与乙醛溶液反应产生银镜，则①的现象为：试管内壁有银镜生成；若黑色固体中还含有银，在稀硝酸作用下反应产生NO，无色气体NO遇空气变成红棕色气体，现象为：固态完全溶解，并有气体产生；根据实验现象，假设1成立，则N2H4与AgNO3溶液反应生成银、氮气，其反应的离子方程式为：N2H4+4Ag+=4Ag↓+N2↑+4H+。