Question

【題目】氨基甲酸銨（NH2COONH4）是治療某種疾病的重要成分，也可用作肥料。氨基甲酸銨是一種白色固體，易分解、易水解，難溶于CCl4。實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)室中用氨氣和二氧化碳反應(yīng)制備氨基甲酸銨。

（1）氨氣的制備

①實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的發(fā)生裝置可以選擇圖中的__，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。

②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇圖中的裝置，其連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→__。（按氣流方向，用小寫(xiě)字母表示）。

（2）氨基甲酸銨（NH2COONH4）的制備把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中，不斷攪拌混合，生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中。當(dāng)懸浮物較多時(shí)，停止制備。制備氨基甲酸銨的裝置和反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) △H＜0。

注：四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質(zhì)。

①發(fā)生器用冰水冷卻的目的是___。

②液體石蠟鼓泡瓶的作用是__。

③從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的方法是__（填寫(xiě)操作名稱）。

④尾氣處理裝置如圖所示，裝置中的濃硫酸的作用除了用于阻止空氣中水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器使氨基甲酸銨水解，還用于__。

⑤取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7820g，用足量石灰水充分處理后，使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，過(guò)濾、洗滌、干燥，測(cè)得質(zhì)量為1.000 g。則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為__。（精確到2位小數(shù)，碳酸氫銨和氨基甲酸銨的相對(duì)分子質(zhì)量分別為79和78）

Answer 1

【答案】A Ca(OH) 2 +2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O d→c→f→e→i（或d、c→f、e→i） 降低溫度，防止因反應(yīng)放熱造成產(chǎn)物分解 通過(guò)觀察氣泡，調(diào)節(jié)NH3與CO2通入比例，控制氣體流速 過(guò)濾 吸收多余氨氣 80.00%

【解析】

（1）①銨鹽與堿加熱制備氨氣，為固體加熱制備氣體，濃氨水滴入固體氧化鈣溶解放熱促進(jìn)一水合氨分解生成氨氣，為固體和液態(tài)不加熱制備氣體的方法；

②生成氨氣后，先干燥除去水，再選向下排空法收集，最后尾氣處理需要防止倒吸；

（2）制備氨基甲酸銨的裝置如圖1所示，干燥的氨氣通入液體石蠟鼓泡瓶，干燥的二氧化碳通過(guò)液體石蠟鼓泡瓶，氨氣和二氧化碳進(jìn)入三頸瓶冰水浴中攪拌反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：2NH3（g）+CO2（g）NH2COONH4（s）△H＜0。

（1）①實(shí)驗(yàn)室用加熱固體氯化銨和氫氧化鈣的方法制備氨氣，反應(yīng)物狀態(tài)為固體與固體，反應(yīng)條件為加熱，所以選擇A為發(fā)生裝置，反應(yīng)方程式為Ca（OH）2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案為：A；Ca（OH）2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；

②實(shí)驗(yàn)室用加熱固體氯化銨和氫氧化鈣的方法制備氨氣，制備的氣體中含有水蒸氣，氨氣為堿性氣體，應(yīng)選擇盛有堿石灰干燥管干燥氣體，氨氣極易溶于水，密度小于空氣密度所以應(yīng)選擇向下排空氣法收集氣體，氨氣極易溶于水，尾氣可以用水吸收，注意防止倒吸的發(fā)生，所以正確的連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→d→c→f→e→i，故答案為： d→c→f→e→i（或d、c→f、e→i）；

（2）①反應(yīng)2NH3（g）+CO2（g）NH2COONH4（s）+Q，是放熱反應(yīng)，降溫平衡正向進(jìn)行，溫度升高；發(fā)生器用冰水冷卻提高反應(yīng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化率，防止生成物溫度過(guò)高分解，故答案為：降低溫度，防止因反應(yīng)放熱造成產(chǎn)物分解；

②液體石蠟鼓泡瓶的作用是控制反應(yīng)進(jìn)行程度，控制氣體流速和原料氣體的配比，故答案為：通過(guò)觀察氣泡，調(diào)節(jié)NH3與CO2通入比例，控制氣體流速；

③制備氨基甲酸銨的裝置如圖3所示，把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中，不斷攪拌混合，生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中，分離產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方法利用過(guò)濾得到，故答案：過(guò)濾；

④濃硫酸起到吸收多余的氨氣，同時(shí)防止空氣中水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器使氨基甲酸銨水解，故答案為：吸收多余氨氣；

⑤取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7820g，用足量石灰水充分處理后，使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，過(guò)濾、洗滌、干燥，測(cè)得質(zhì)量為1.000g．物質(zhì)的量為0.010mol，設(shè)樣品中氨基甲酸銨物質(zhì)的量為x，碳酸氫銨物質(zhì)的量為y，依據(jù)碳元素守恒得到；x+y=0.01 78x+79y=0.7820解得x=0.008moly=0.002mol則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=×100%=80%，故答案為：80.00%。