Question

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)，該反應(yīng)在干燥條件下僅生成氨基甲酸銨，若有水存在則生成碳酸銨或碳酸氫銨。
（1）該反應(yīng)在一定條件下能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的ΔH    0。（填大于、小于或等于）
（2）寫出生成碳酸氫銨的化學(xué)方程式                     。
（3）按下圖裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

步驟1：檢查裝置氣密性。
步驟2：在相應(yīng)儀器中裝入藥品，其中在三頸燒瓶中加入足量的氫氧化鈉固體，恒壓滴液漏斗中裝入濃氨水。
步驟3：滴加濃氨水并攪拌，調(diào)節(jié)反應(yīng)速率，在反應(yīng)器中得到產(chǎn)品
……
①干燥管中盛放的藥品是             。
②對比碳酸鹽和酸反應(yīng)制CO₂，該實(shí)驗(yàn)利用干冰升華產(chǎn)生CO₂氣體的優(yōu)點(diǎn)有       。
③以恒壓滴液漏斗代替分液漏斗的目的是                         。
④反應(yīng)后期隨著CO₂氣流減慢，導(dǎo)致反應(yīng)物比例不當(dāng)，可采取的相應(yīng)措施是            。
（4）有同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)裝置存在安全問題，請問可能面臨的安全問題是                。

Answer 1

（1）小于（2分）
（2）NH₃＋CO₂＋H₂O＝NH₄HCO₃（2分）
（3）①固體氫氧化鈉或堿石灰（2分）
②不需要干燥；提供低溫環(huán)境，提高轉(zhuǎn)化率（2分 答對任意一點(diǎn)就給分）
③使氨水順利滴下（2分） ④調(diào)節(jié)恒壓滴液漏斗旋塞，減慢氨水滴加速度（2分）
（4）產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管，稀硫酸會倒吸（2分）

解析試題分析：（1）根據(jù)方程式2NH₃(g)＋CO₂(g)  NH₂COONH₄(s)可知，該反應(yīng)是熵值減小的可逆反應(yīng)。如果該反應(yīng)在一定條件下能夠自發(fā)進(jìn)行，則根據(jù)△G＝△H－T·△S可知，該的焓變ΔH一定小于0。
（2）有水參加，則生成碳酸氫銨，因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH₃＋CO₂＋H₂O＝NH₄HCO₃。
（3）①由于制備氨基甲酸銨的原料氨氣必須是干燥的，以防止副反應(yīng)的發(fā)生，因此生成的氨氣必須進(jìn)行干燥。因?yàn)榘睔馐菈A性氣體，所以干燥氨氣應(yīng)該用固體氫氧化鈉或堿石灰。
②碳酸鹽和酸反應(yīng)制CO₂，則生成的CO₂必須進(jìn)行凈化和干燥處理，而直接利用干冰制備CO₂，不需要干燥；又因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng)，提供低溫環(huán)境，可以提高轉(zhuǎn)化率。
③恒壓滴液漏斗代替分液漏斗可以平衡內(nèi)外壓強(qiáng)，使氨水順利滴下。
④反應(yīng)后期隨著CO₂氣流減慢，導(dǎo)致反應(yīng)物比例不當(dāng)，此時可以通過調(diào)節(jié)恒壓滴液漏斗旋塞，減慢氨水滴加速度加以控制。
（4）由于氨基甲酸銨是固體，所以產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管。又因?yàn)榘睔鈽O易溶于水，直接插入稀硫酸中吸收氨氣，容易使稀硫酸倒吸。
考點(diǎn)：考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計與評價