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)興趣小組模擬工業(yè)原理制備氨基甲酸銨，

反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

2NH₃(g)+CO₂(g)  NH₂COONH₄(s)   ΔH＜0

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

（2）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)。

①發(fā)生器用冰水冷卻的原因是：                    、                      。液體石蠟鼓泡瓶的作用是：                                          。

②從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品，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

③尾氣處理裝置如右圖所示。雙通玻璃管的作用：                ；

濃硫酸的作用：                     、                        。

（3）取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品11.73 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(cè)得質(zhì)量為15.00 g。則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為               。

[M_r(NH₂COONH₄)=78g/mol、M_r(NH₄HCO₃) =79 g/mol、M_r(CaCO₃)=100 g/mol]【來.源：全,

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】常見實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

【答案解析】 （1）濃氨水與氫氧化鈉固體 （CaO、堿石灰）等合理答案（2分）

（2）①降溫提高反應(yīng)物質(zhì)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）

通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)NH₃與CO₂通入比例（2分）

②過濾（2分）  C （2分）

③防止倒吸（1分）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（2分）

（3）80% （ 4/5、0.8其他結(jié)果不給分）（2分）

解析：（1）裝置1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；把濃氨水滴加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；�?）①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，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；②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；③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；（3）取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品11.73g，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15.00g．物質(zhì)的量為0.15mol，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=0.15                  解得x=0.12mol
78x+79y=11.73                y=0.03mol
則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=0.12mol÷0.15mol×100%=80%；

【思路點(diǎn)撥】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。