Question

4．氨基甲酸銨（NH₂COONH₄）是一種白色固體，可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等．制備氨基甲酸銨的化學(xué)方程式如下：2NH₃（g）+CO₂（g）═NH₂COONH₄（s）△H＜0，
已知氨基甲酸銨有以下性質(zhì)：
a．常溫下在干燥的空氣中穩(wěn)定，遇水生成碳酸銨或碳酸氫銨；
b.59℃則可分解成NH₃和CO₂氣體；
用如圖1裝置制備干燥的氨氣，圖Ⅱ裝置制備氨基甲酸銨，把制備的干燥的氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中不斷攪拌混合，當(dāng)生成的氨基甲酸銨晶體懸浮在四氯化碳中較多時(shí)停止制備（注：四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質(zhì)）．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）圖1中，儀器B的名稱干燥管，A中的化學(xué)反應(yīng)方程式是CaO+NH₃•H₂O=Ca（OH）₂+NH₃↑；
（2）圖2裝置中使用冰水的原因是降低溫度，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）圖2中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）從圖2反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的方法是B；
A．蒸餾      B．過濾      C．分液     D．結(jié)晶
（5）圖2裝置中，尾氣處理裝置如圖3所示，玻璃管的作用防止倒吸，濃硫酸的作用是吸收多余氨氣和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7.82g，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(cè)得質(zhì)量為10.0g，則樣品中氨基甲酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79.8%（計(jì)算結(jié)果精確至0.1%）

Answer 1

分析 （1）裝置1中儀器B的名稱是干燥管；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，據(jù)此書寫方程式；
（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；
（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)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）裝置1中儀器B的名稱是干燥管；把濃氨水滴入到固體氧化鈣，在溶解過程中放熱使?jié)獍彼�分解生成氨氣，則反應(yīng)方程式為CaO+NH₃•H₂O=Ca（OH）₂+NH₃↑，
故答案為：干燥管；CaO+NH₃•H₂O=Ca（OH）₂+NH₃↑； 
（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，故選：B；
（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；
（6）取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品7.82g，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(cè)得質(zhì)量為10.0g．物質(zhì)的量為$\frac{10g}{100g/mol}$=0.1mol，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，由碳元素守恒可知，
x+y=0.1  
78x+79y=7.82
解得x=0.08mol
y=0.02mol
則樣品中氨基甲酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{0.08mol×78g/mol}{7.82g}$×100%=79.8%，故答案為：79.8%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)用，主要是氨氣的制備方法，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，題目難度中等．