Question

15．氨基甲酸銨（NH₂COONH₄）是一種白色固體，熔點(diǎn)：59-61°C．在干燥空氣中穩(wěn)定，但在潮濕空氣中則放出氨而變成碳酸氫銨．59℃時(shí)分解為氨及二氧化碳，在密封管中加熱至120～140℃時(shí)，則失去水變?yōu)槟蛩兀�溶解度：�?00g水中為66.6g．能溶于乙醇．可用作肥料、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）△H＜0

（1）如用圖（a）裝置制取氨氣，你所選擇的試劑是濃氨水與生石灰（或氫氧化鈉固體等），制備氨基甲酸銨的裝置如圖（c）所示，把氨氣和二氧化碳通入液體X中，不斷攪拌混合，生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在X中．當(dāng)懸浮物較多時(shí)，停止制備．下列液體中，最合適做液體X的是B．
A、水        B、四氯化碳       C、無水乙醇
（2）發(fā)生器用冰水冷卻的原因是降低溫度，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），
（3）液體石蠟鼓泡瓶的作用是通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)NH₃與CO₂通入比例．
（4）從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方法是過濾（填寫操作名稱）；為了得到干燥產(chǎn)品，應(yīng)采取的方法是C（填寫選項(xiàng)序號）．
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（b）所示．雙通玻璃管的作用：防止倒吸；濃硫酸的作用：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．
（6）稱取因部分變質(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．則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為80%（精確到2位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）裝置a是利用分液漏斗滴入液體溶解錐形瓶中的固體，利用溶解放熱使氨水分解生成氨氣；氨基甲酸銨在能溶于水和乙醇，而生成的氨基甲酸銨小晶體要懸浮在X中，據(jù)此選擇；
（2）反應(yīng)是放熱反應(yīng)降溫平衡正向進(jìn)行；
（3）液體石蠟鼓泡瓶的主要作用是控制反應(yīng)進(jìn)行程度，控制氣體流速和原料氣體的配比；
（4）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)方法利用過濾得到，氨基甲酸銨（NH₂COONH₄）是一種白色固體，易分解；
（5）依據(jù)反應(yīng)過程中的產(chǎn)物分析，不能把污染性的氣體排放到空氣中，吸收易溶于水的氣體需要放倒吸；
（6）碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品中，使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，依據(jù)碳元素守恒和混合物質(zhì)量計(jì)算物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）把濃氨水滴入到固體氧化鈣或氫氧化鈉，在溶解過程中放熱使?jié)獍彼�分解生成氨氣，氨基甲酸銨在能溶于水和乙醇，而生成的氨基甲酸銨小晶體要懸浮在X中，所以X為四氯化碳，選B，
故答案為：濃氨水與生石灰（或氫氧化鈉固體等）；B； 
（2）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，防止生成物溫度過高分解，
故答案為：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）；
（3）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，故選C，
故答案：過濾；C；
（5）雙通玻璃管的作用是防止液體倒吸；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：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；
（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．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，根據(jù)總質(zhì)量可得：78x+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)為：$\frac{0.008mol}{0.01mol}$×100%=80%，
故答案為：80%．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法，涉及氨氣的制備方法，氨基甲酸的制備實(shí)驗(yàn)裝置分析判斷、實(shí)驗(yàn)基本操作、混合物分離的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、有關(guān)混合物的計(jì)算等知識，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，注意掌握制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>