Question

14．肼（N₂H₄）是一种重要的工业产品．资料表明，氨和次氯酸钠溶液反应能生成肼．相关物质的物理性质如下：

	性状	熔点/℃	沸点/℃	水溶性
N2H4	无色液体	1.4	113	与水混溶
N2H6SO4	无色晶体	254	/	微溶于冷水，易溶于热水

某学生对NH₃与NaClO的反应进行实验探究：

步骤	操作	现象
Ⅰ	取10g NaClO固体，加入100mL水	固体溶解，溶液呈碱性
Ⅱ		液面上方出现白雾

（1）NaClO溶液呈碱性的原因是（用离子方程式表示）ClO^-+H₂O?HClO+OH^-．
（2）肼是一种二元弱碱．
①向肼的溶液中滴加石蕊试剂，溶液变蓝，其原因是（用化学用语表示）N₂H₄+H₂O?N₂H₅⁺+OH^-．
②向水中持续通入NH₃，未观察到白雾．推测现象中的白雾由N₂H₄小液滴形成，进行实验：用湿润的红色石蕊试纸检验白雾，试纸变蓝．该实验不能判断白雾中含有N₂H₄，理由是白雾中混有NH₃，NH₃也可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝．
（3）进一步实验确认了A中生成了N₂H₄．步骤II中反应的化学方程式是（N₂不参与反应）2NH₃+NaClO═N₂H₄+NaCl+H₂O．
（4）继续进行如下实验：
a．向A中加入过量稀硫酸，得到沉淀．过滤、洗涤，得到N₂H₆SO₄固体．
b．将N₂H₆SO₄固体溶于KOH溶液，蒸馏，得到高纯度、高浓度的N₂H₄溶液．
①通过检验Cl^-来判断沉淀是否洗涤干净．检验Cl^-操作是取少量洗涤后的滤液放入试管中，加入足量Ba（NO₃）₂溶液振荡，静置后，在上层清液中继续加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，若无白色沉淀产生，则无Cl^-．
②提纯含有NaCl的N₂H₆SO₄固体的实验方法可以是重结晶．
③实验b中省略的实验操作是蒸馏．

Answer 1

分析 （1）NaClO溶液中溶质是强碱弱酸盐，次氯酸根离子水解溶液呈碱性；
（2）①向肼的溶液中滴加石蕊试剂，溶液变蓝说明溶液显碱性，肼是一种二元弱碱，肼水溶液中电离出氢氧根离子；
②氨气也是碱性气体，用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝；
（3）步骤II中反应是氨气被次氯酸钠溶液氧化生成肼；
（4）①洗涤液加入足量硝酸钡溶液静置后在上层清液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液检验氯离子的存在；
②氯化钠随温度变化溶解度变化不大，提纯含有NaCl的N₂H₆SO₄固体，可以利用重结晶法提纯；
③将N₂H₆SO₄固体溶于KOH溶液反应生成肼，通过蒸馏分离出来；

解答 解：（1）NaClO溶液中溶质是强碱弱酸盐，次氯酸根离子水解溶液呈碱性，离子方程式为：ClO^-+H₂O?HClO+OH^-，
故答案为：ClO^-+H₂O?HClO+OH^-；
（2）①向肼的溶液中滴加石蕊试剂，溶液变蓝说明溶液显碱性，肼是一种二元弱碱，肼水溶液中电离出氢氧根离子，电离方程式为：N₂H₄+H₂O?N₂H₅⁺+OH^-，
故答案为：N₂H₄+H₂O?N₂H₅⁺+OH^-；
②向水中持续通入NH₃，未观察到白雾，推测现象中的白雾由N₂H₄小液滴形成，进行实验：用湿润的红色石蕊试纸检验白雾，试纸变蓝．该实验不能判断白雾中含有N₂H₄，故氨气也是碱性气体，用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝，
故答案为：白雾中混有NH₃，NH₃也可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝；
（3）步骤II中反应是氨气被次氯酸钠溶液氧化生成肼，反应的化学方程式为：2NH₃+NaClO═N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案为：2NH₃+NaClO═N₂H₄+NaCl+H₂O；
（4）①洗涤液加入足量硝酸钡溶液显沉淀硫酸根离子，静置后在上层清液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液检验氯离子的存在，检验Cl^-操作是；取少量洗涤后的滤液放入试管中，加入足量Ba（NO₃）₂溶液振荡，静置后，在上层清液中继续加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，若无白色沉淀产生，则无Cl^-，
故答案为：取少量洗涤后的滤液放入试管中，加入足量Ba（NO₃）₂溶液振荡，静置后，在上层清液中继续加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，若无白色沉淀产生，则无Cl^-；
②氯化钠随温度变化溶解度变化不大，N₂H₆SO₄溶解度随温度变化大，提纯含有NaCl的N₂H₆SO₄固体，可以利用重结晶法提纯，
故答案为：重结晶；
③将N₂H₆SO₄固体溶于KOH溶液反应生成肼，肼的沸点为113°C，通过蒸馏分离出来，
故答案为：蒸馏；

点评 本题考查了物质性质的分析判断，溶液酸碱性，物质酸碱性判断，实验设计，实验基本操作和物质性质是解题关键，题目难度中等．