Question

氨基甲酸銨（NH₂COONH₄）是一種白色固體，易分解、易水解，可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等。某化學(xué)興趣小組模擬制備氨基甲酸銨，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

2NH₃(g)+CO₂(g)NH₂COONH₄(s) + Q   (Q > 0 )

（1）如用如圖裝置制取氨氣，你所選擇的試劑是                   。

制備氨基甲酸銨的裝置如下圖所示，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。 當(dāng)懸浮物較多時(shí)，停止制備。

注：四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質(zhì)。

（2）發(fā)生器用冰水冷卻的原因是___________ __     _。

（3）液體石蠟鼓泡瓶的作用是_______。

（4）從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方法是_______（填寫操作名稱）。為了得到干燥產(chǎn)品，應(yīng)采取的方法是________（填寫選項(xiàng)序號(hào)）。

a. 常壓加熱烘干        b. 高壓加熱烘干       c. 真空40 ℃以下烘干

（5）尾氣處理裝置如圖所示。雙通玻璃管的作用：________       ；濃硫酸的作用：                        、______________         _。

（6）取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7820 g，用足量石灰水充分處理后，使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，過濾、洗滌、干燥，測得質(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)）

 

Answer 1

【答案】

（1） 濃氨水與生石灰（氫氧化鈉固體等） （2分，合理即給分）

（2）降低溫度，提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率（或降低溫度，防止因反應(yīng)放熱造成產(chǎn)物分解）（2分）

（3） 通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)NH₃與CO₂通入比例 （1分）

（4）過濾    c（各1分，共2分）

（5）防止倒吸；吸收多余氨氣、防止空氣中水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器使氨基甲酸銨水解（各1分，共3分）

（6） 0.80或80%（有效數(shù)字沒有考慮扣1分）  （2分）

【解析】

試題分析：（1）由于氨水中存在平衡關(guān)系NH₃＋H₂ONH₃·H₂ONH₄^＋＋OH^－，所以要利用濃氨水制備氨氣，可以把濃氨水滴入到固體氧化鈣或氫氧化鈉，在溶解過程中放熱且溶液中c(OH^－)增大，使?jié)獍彼�分解生成氨氣�?/p>

（2）反應(yīng)2NH₃（g）+CO₂（g）NH₂COONH₄（s）+Q是放熱反應(yīng)，降低溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，有利于氨基甲酸銨上網(wǎng)生成。且氨基甲酸銨受熱易分解，所以反應(yīng)過程中需要用冰水冷卻。

（3）因?yàn)闅怏w參與反應(yīng)的不易控制反應(yīng)速率和用量，所以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，即通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)NH₃與CO₂通入比例。

（4）制備氨基甲酸銨的裝置如圖所示，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，其晶體懸浮在四氯化碳中，分離產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方法利用過濾得到，氨基甲酸銨（NH₂COONH₄）是一種白色固體，易分解、不能加熱烘干，應(yīng)在真空40℃以下烘干，所以答案選c。

（5）氨氣易溶于水，所以需要有防倒吸裝置，雙通玻璃管的作用是防止液體倒吸；氨氣是堿性氣體，濃硫酸是強(qiáng)酸，且具有吸水性，所以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。

（6）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，過濾、洗滌、干燥，測得質(zhì)量為1.000g。該物質(zhì)是碳酸鈣，其物質(zhì)的量為1.000g÷100g/mol＝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)碳原子守恒得到；x+y＝0.01，又因?yàn)?8x+79y＝0.7820，解得x＝0.008mol、y＝0.002mol，則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)＝×100%＝80%。

考點(diǎn)：考查氨氣制備、儀器選擇、實(shí)驗(yàn)條件控制、物質(zhì)合成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)以及物質(zhì)含量的計(jì)算等