Question

【題目】氨基甲酸銨(NH2COONH4)是重要的氨化劑，分解溫度40℃，遇水水解為碳酸氫銨。某研究小組欲探究NH2COONH4的制備與性質(zhì)。

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室制備N(xiāo)H2COONH4

反應(yīng)原理：2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s) ΔH<0。

（1）裝置A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為__________________________________。

（2）上述裝置的連接順序?yàn)锳→_____→_____→______；D裝置所盛放的試劑為__________，C中三角漏斗的作用是________________________。

Ⅱ.制備實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

（3）有人提出利用下列裝置代替聚氯乙烯薄膜反應(yīng)器。

該裝置的優(yōu)點(diǎn)是_______________、________________。結(jié)合化學(xué)反應(yīng)方程式解釋不能用水代替CCl4的原因是________________；當(dāng)大量固體物質(zhì)懸浮于CCl4上時(shí)即可停止反應(yīng)，分離出產(chǎn)品的方法是______________。

Ⅲ.對(duì)NH2COONH4產(chǎn)物成分的探究

（4）已知，制備過(guò)程中因溫度控制不當(dāng)，在150℃時(shí)會(huì)產(chǎn)生尿素。如果對(duì)參加反應(yīng)的氣體干燥不徹底可能會(huì)有NH4HCO3、(NH4)2CO3雜質(zhì)生成。

①請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案探究上述產(chǎn)物中是否有尿素_______________________。

②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)定量實(shí)驗(yàn)方案探究上述產(chǎn)物(假設(shè)不存在NH4HCO3)中是否有碳酸銨___________________。

（以上方案均不需詳細(xì)描述實(shí)驗(yàn)步驟，限用試劑：蒸餾水、Ba(OH)2溶液；儀器自選）

Answer 1

【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O↑ D B C 堿石灰 防倒吸 通過(guò)冰水浴及時(shí)降溫促進(jìn)平衡正向移動(dòng)以提高產(chǎn)率 便于觀(guān)察NH3、CO2的混合比例(或易于NH3和CO2的充分混合) NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3·H2O 過(guò)濾 將產(chǎn)物取樣加熱到40 ℃讓其分解，如果有固體剩余則含尿素 取一定質(zhì)量樣品用蒸餾水溶解后，加入足量Ba(OH)2溶液，測(cè)量單位質(zhì)量的樣品所產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量，如果每克樣品產(chǎn)生沉淀小于g，則含(NH4)2CO3

【解析】Ⅰ.（1）根據(jù)制備的原理可知，利用裝置A來(lái)制備氨氣，可以用氯化銨和熟石灰混合加熱，反應(yīng)方程式為：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O↑；正確答案：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O↑。

（2）利用A裝置制備氨氣，利用D裝置干燥氨氣，然后氨氣進(jìn)入到B裝置進(jìn)行反應(yīng)，多余的氨氣進(jìn)行吸收（C），因此上述裝置的連接順序?yàn)锳→D→B→C；氨氣中混有水蒸氣，可用堿石灰來(lái)干燥，D裝置所盛放的試劑為堿石灰；C中三角漏斗的作用是防倒吸；正確答案：D 、B、C；堿石灰；防倒吸。

Ⅱ.（3）改進(jìn)后的裝置的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)冰水浴及時(shí)降溫促進(jìn)平衡正向移動(dòng)以提高產(chǎn)率，易于NH3和CO2的充分混合，加快反應(yīng)速率；根據(jù)題給信息可知，氨基甲酸銨遇水水解為碳酸氫銨，所以不能用水代替CCl4，反應(yīng)的方程式：NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3·H2O；固液分離可以用過(guò)濾的方法進(jìn)行分離；正確答案：通過(guò)冰水浴及時(shí)降溫促進(jìn)平衡正向移動(dòng)以提高產(chǎn)率；便于觀(guān)察NH3、CO2的混合比例(或易于NH3和CO2的充分混合)； NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3·H2O；過(guò)濾。

Ⅲ.（4）①碳酸氫銨、碳酸銨受熱分解為氨氣和水，不再有固體剩余，若是有尿素存在，最終有固體剩余；因此可以采用將產(chǎn)物取樣加熱到40 ℃讓其分解，如果有固體剩余則含尿素；正確答案：將產(chǎn)物取樣加熱到40 ℃讓其分解，如果有固體剩余則含尿素。

②利用碳酸鹽與足量的氫氧化鋇溶液反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鋇沉淀的質(zhì)量的情況進(jìn)行定量判斷，具體操作如下：取一定質(zhì)量樣品用蒸餾水溶解后，加入足量Ba(OH)2溶液，測(cè)量單位質(zhì)量的樣品所產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量，如果每克樣品產(chǎn)生沉淀小于g，則含(NH4)2CO3；正確答案：取一定質(zhì)量樣品用蒸餾水溶解后，加入足量Ba(OH)2溶液，測(cè)量單位質(zhì)量的樣品所產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量，如果每克樣品產(chǎn)生沉淀小于g，則含(NH4)2CO3。