Question

【題目】目前，一種新的制備聯(lián)氨（N2H4)的方法分為兩步。

第一步： NH3和Cl2在液態(tài)丙酮中反應(yīng)合成異肼，同時(shí)有“白煙”產(chǎn)生；

第二步：異胼水解生成聯(lián)氨和丙酮。

巳知：通常條件下，聯(lián)氨是易吸收水和CO2的液體：堿性條件下，能與AgNO3溶液反應(yīng)生成Ag和N2。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

某小組在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用上述方法制備聯(lián)氨水合物并測(cè)定該水合物的組成，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下（夾持裝置略去）。

I.聯(lián)氨水合物的制備。

(1)上述裝置正確的連接順序?yàn)?/span>a―（________）―bc― ( )― ( ) f（填儀器接口字母），盛放丙酮的儀器名稱(chēng)為____________。

(2)用連接好的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

①檢驗(yàn)裝置的氣密性，加入藥品；

②排盡裝置中的空氣；

③向丙酮中緩慢通入NH3和Cl2，進(jìn)行第一步反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明“白煙”的主要成分為NH4Cl：____________；

④完全反應(yīng)后，再向其中滴加足量蒸餾水，發(fā)生第二歩反應(yīng)。

Ⅱ.測(cè)定聯(lián)氨水水合物的組成。

(3)實(shí)驗(yàn)步驟：

①取裝置B中完全反應(yīng)后的液體，蒸餾，收集聯(lián)氨水合物。下列蒸餾裝置中合理的是________(填選項(xiàng)字母，夾持裝置略去），若蒸餾操作開(kāi)始后，發(fā)現(xiàn)蒸餾燒瓶中沒(méi)有添加沸石，處理方法為_______________。

②取5.0 g聯(lián)氨水合物，加人適量NaOH溶液，再加人足量AgNO3溶液；充分反應(yīng)后，過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量，得固體質(zhì)量為43.2g，則聯(lián)氨水合物的化學(xué)式為_________________。

Answer 1

【答案】 ij、hg、ed 三頸瓶(或三頸圓底燒瓶) 4NH3+Cl2+ = 收集少量白煙，加適量水溶解，將溶液分為兩份，一份加入硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成；另一份加入NaOH，加熱，產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則白煙的主要成分為NH4Cl2 b 停止實(shí)驗(yàn)，冷卻至室溫，補(bǔ)加沸石，繼續(xù)實(shí)驗(yàn) N2H4·H2O

【解析】(1)根據(jù)反應(yīng)原理裝置連接包括氨氣的制備與凈化干燥、氯化氫的制備與除雜干燥再一起通入B裝置中，根據(jù)氣流方向裝置連接順序?yàn)閍―ij―bc―hg―ed―f；

(2)③向丙酮中緩慢通入NH3和C12，進(jìn)行第一步反應(yīng)，合成異肼，同時(shí)有“白煙”即NH4Cl產(chǎn)生；根據(jù)原子守恒得該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3+Cl2+ = ；收集少量白煙，加適量水溶解，將溶液分為兩份，一份加入硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成；另一份加入NaOH，加熱，產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則白煙的主要成分為NH4Cl；

(3)①蒸餾操作時(shí)溫度計(jì)是測(cè)蒸氣溫度的，只能插入到支管口，并利用冷凝管冷卻蒸氣，選項(xiàng)b裝置相對(duì)比較合理，若蒸餾操作開(kāi)始后，發(fā)現(xiàn)蒸餾燒瓶中沒(méi)有添加沸石，停止實(shí)驗(yàn)，冷卻至室溫，補(bǔ)加沸石，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)；

② N2H4與足量AgNO3溶液生成43.2gAg和N2，根據(jù)電子守恒N2H4的物質(zhì)的量為×1÷[0-（-2）×2]=0.1mol，5.0g聯(lián)氨水合物中水的物質(zhì)的量為=0.1mol，N2H4與水的物質(zhì)的量之比為1:1，則聯(lián)氨水合物的化學(xué)式為 N2H4·H2O。