Question

1．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．實(shí)驗(yàn)室制備氨基甲酸銨（NH₂COONH₄）的反應(yīng)如下：2NH₃（g）+CO₂（g）?NH₂COONH₄（s）△H＜0
副反應(yīng)有：NH₂COONH₄+H₂O?NH₄HCO₃+NH₃↑； NH₂COONH₄（s）$\stackrel{△}{?}$2NH₃（g）+CO₂（g）等．已知干燥的氨氣和二氧化碳?xì)怏w通入外套冷卻的反應(yīng)器時(shí)，在器壁上會(huì)形成一層致密、堅(jiān)硬、粘附力極強(qiáng)的氨基甲酸銨．這層不良導(dǎo)熱物不僅影響散熱，而且也使產(chǎn)物不易取出．因此，在實(shí)驗(yàn)室的主要實(shí)驗(yàn)裝置和步驟如圖1下：

注：四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質(zhì)．
（I）合成：把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中，不斷攪拌混合，生成的氨基甲酸銨細(xì)小晶體懸浮在四氯化碳中． 當(dāng)懸浮物較多時(shí)，停止制備．
（Ⅱ）分離與提純：將氨基甲酸銨從四氯化碳中分離，重結(jié)晶提純．回答下列問(wèn)題：
（1）液體石蠟鼓泡瓶的作用是通過(guò)觀察氣泡，調(diào)節(jié)NH₃與CO₂通入比例．
（2）合成過(guò)程中使用了四氯化碳，且用電動(dòng)攪拌器不斷攪拌，理由是使用四氯化碳作為分散劑，攪拌是為了使NH₃與CO₂充分接觸，并避免產(chǎn)物在器壁上的粘附．
（3）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）．
（4）從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品并得到干燥產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方法是C
A．過(guò)濾后，常壓加熱烘干       　
B．抽濾后，高壓加熱烘干
C．過(guò)濾后，真空40℃以下烘干　 
D．抽濾后，真空40℃以下烘干
（5）尾氣處理裝置如圖2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．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）合成過(guò)程中使用了四氯化碳，四氯化碳為分散劑，攪拌是為了使NH₃與CO₂充分接觸，并避免產(chǎn)物在器壁上的粘附；
（3）反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降溫平衡正向進(jìn)行；
（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(guò)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(guò)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．

解答 解：（1）儀器a的名稱(chēng)：水槽用來(lái)盛放大量液體冰水，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；
（2）氨基甲酸銨的粘附力極強(qiáng)，在器壁上不僅影響散熱，而且也使產(chǎn)物不易取出，使用四氯化碳作為分散劑，攪拌是為了使NH₃與CO₂充分接觸，并避免產(chǎn)物在器壁上的粘附，
故答案為：使用四氯化碳作為分散劑，攪拌是為了使NH₃與CO₂充分接觸，并避免產(chǎn)物在器壁上的粘附；
（3）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，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）；
（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(guò)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，
故答案：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．

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．