Question

【題目】氨基甲酸銨(H2NCOONH4)是一種易分解、易水解的白色固體，某研究小組以氫氧化鈉固體、濃氨水、干冰等為原料制備氨基甲酸銨的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，其主要反應(yīng)的原理為2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)　ΔH＜0。

(1)儀器3中盛裝的固體是____，其作用是________________。

(2)儀器6的一個(gè)作用是控制原料氣按化學(xué)計(jì)量數(shù)充分反應(yīng)，若反應(yīng)初期觀察到裝置內(nèi)濃硫酸中產(chǎn)生氣泡，則應(yīng)該___(填“加快”“減慢”或“不改變” )產(chǎn)生氨的速率。

(3)另一種制備氨基甲酸銨的反應(yīng)裝置(液態(tài)石蠟和CCl4均充當(dāng)惰性介質(zhì))如圖所示。

①液態(tài)石蠟鼓泡瓶的作用是________________________。

②當(dāng)CCl4液體中產(chǎn)生較多晶體懸浮物時(shí)，立即停止反應(yīng)，過濾分離得到粗產(chǎn)品，為了將所得粗產(chǎn)品干燥，可采取的方法是___(填字母)。

A．蒸餾　　　　　　 B．真空微熱烘干　　 C．高壓加熱烘干

(4)制得的氨基甲酸銨中可能含有碳酸氫銨、碳酸銨中的一種或兩種雜質(zhì)(不考慮氨基甲酸銨與水的反應(yīng))。

①設(shè)計(jì)方案進(jìn)行成分探究，請(qǐng)?zhí)顚懕碇锌崭瘛?/span>

限選試劑：蒸餾水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀鹽酸。

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取少量固體樣品于試管中，加入蒸餾水至固體溶解	得到無色溶液
步驟2：向試管中加入過量的BaCl2溶液，靜置	若溶液不變渾濁，則證明固體中不含碳酸銨
步驟3：向試管中繼續(xù)加入____________	_____________，則證明固體中含有碳酸氫銨

②根據(jù)①的結(jié)論，取15.8 g氨基甲酸銨樣品，用足量氫氧化鋇溶液充分處理后，過濾洗滌、干燥，測(cè)得沉淀的質(zhì)量為1.97 g。則樣品中氨基甲酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____。

Answer 1

【答案】堿石灰 干燥氨，防止儀器5中生成的氨基甲酸銨水解 加快 通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)NH3與CO2的通入比例(或通過觀察氣泡,控制通入NH3與CO2的速率) B 少量澄清石灰水 若溶液變渾濁 0.95(或95%)

【解析】

(1)氨氣由濃氨水與堿制備，由于氨基甲酸銨易水解，U型管內(nèi)用堿石灰干燥氨氣，防止儀器5中生成的氨基甲酸銨水解，在5中反應(yīng)得到氨基甲酸銨，6中稀硫酸進(jìn)行尾氣處理，防止剩余的氨氣污染空氣；

(2)若反應(yīng)初期觀察到裝置內(nèi)稀硫酸溶液中產(chǎn)生氣泡，說明有二氧化碳排出，通入氨氣的量不足，應(yīng)該適當(dāng)加快產(chǎn)生氨氣的流速；

(3)①通過觀察氣泡，控制通入NH3與CO2的速率，使二者反應(yīng)更充分；

②氨基甲酸銨受熱易分解，采取減壓低溫烘干，即真空微熱烘干，答案選B；

(4)①步驟3檢驗(yàn)碳酸氫銨，需要檢驗(yàn)碳酸氫根離子，繼續(xù)加入少量澄清石灰水，若溶液變渾濁，則證明固體中含有碳酸氫銨；

②根據(jù)①的結(jié)論，取15.8 g氨基甲酸銨樣品，用足量氫氧化鋇溶液充分處理后，過濾洗滌、干燥，測(cè)得沉淀的質(zhì)量為1.97 g，沉淀為碳酸鋇，碳酸鋇的物質(zhì)的量==0.01mol，由碳原子守恒，可知碳酸氫銨的物質(zhì)的量為0.01mol，故碳酸氫銨的質(zhì)量為=0.01mol×79g/mol=0.79g，故氨基甲酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=95%(或0.95)。