Question

化学镀银法是非金属表面镀银的常用方法。下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⁺+2 NH₃·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⁺，N₂H₄·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。筒述溶液不能呈酸性的理由___________。

(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____（填选项字母）。

A．防止稀硫酸倒吸进入圆底烧瓶

B．使漏斗中液体顺利流下

C．减小加入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________。

(4)未被还原的Ag⁺占总银元素质量比(ψ₁)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(ψ₂)叫还原损耗。实验中用200 mL 0.100 mol/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. 400 mL。

则ψ₁= __________；ψ₂=____________。

(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：________。

Answer

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 BC 与Ag+反应，降低溶液中Ag+浓度，以达到降低反应速率的目的 5% 15% H2PO2-+4Ag++2H2O=4Ag↓+3H++H3PO4

【解析】(1)N2H4的电子式为。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，因此需要，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) 恒压漏斗液面上方气体的压强与烧瓶中气体的压强相等，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量气体体积造成的误差，故选BC；

(3) 在N2H4·H2O中加适量氨水，可以与Ag+反应，降低溶液中Ag+浓度，以达到降低反应速率的目的，使银膜更加均匀致密，故答案为：与Ag+反应，降低溶液中Ag+浓度，以达到降低反应速率的目的；

(4) 200 mL 0.100 mol/L AgNO3溶液中含有硝酸银的物质的量=0.100 mol/L×0.2L=0.02mol，非金属镀件镀前后的质量差为银的质量，m(Ag)= 21. 728g-20. 000g=1. 728g，物质的量为=0.016mol，收集到的氮气的物质的量==0.00475mol，因此反应的银离子总量为0.00475mol×4=0.019mol，则ψ1=×100%=5%，ψ2=×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，被银离子氧化为磷酸，反应的离子反应方程式为H2PO2-+4Ag++2H2O=4Ag↓+3H++H3PO4，故答案为：H2PO2-+4Ag++2H2O=4Ag↓+3H++H3PO4。

点睛：本题考查了物质含量测定实验方案的设计，题目有一定的难度，理解测定的原理是解题的关键。本题的难点是（5）的计算，要正确理解非还原损耗和还原损耗的概念。