Question

【題目】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）實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟1：按圖所示組裝儀器，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(duì)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CO2氣流量下降時(shí)，可采取的相應(yīng)措施是______________。

（4）該實(shí)驗(yàn)裝置中可能存在的缺陷是____________。

Answer 1

【答案】 小于 NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3 固體氧化鈣（生石灰）或固體氫氧化鈉或堿石灰（寫成化學(xué)式也給分） 不需凈化和干燥處理 提供低溫環(huán)境，提高轉(zhuǎn)化率（或干冰升華吸收熱量，提供低溫環(huán)境使氨基甲酸銨的合成反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，提高了反應(yīng)產(chǎn)率 ） 使氨水順利滴下（使恒壓滴液漏斗上部和三頸燒瓶氣壓相通，液體順利滴下） 調(diào)節(jié)恒壓滴液漏斗旋塞，減慢氨水滴加速度 產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管；或沒有防倒吸裝置，稀硫酸會(huì)倒吸；或反應(yīng)器與稀硫酸之間沒有防止水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器的裝置（任寫一條，其它合理答案酌情給分）

【解析】(1)2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)，該反應(yīng)為熵減的過程，若能自發(fā)進(jìn)行，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0，故答案為：小于；

(2)水會(huì)和氨氣、二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；故答案為：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)該用氧化鈣或固體氫氧化鈉或堿石灰，故答案為：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，故答案為：不需要干燥；提供低溫環(huán)境，提高轉(zhuǎn)化率；

③和普通分液漏斗相比，恒壓滴液漏斗上部和三頸燒瓶氣壓相通，可以保證恒壓滴液漏斗中的液體順利滴下，故答案為：使氨水順利滴下；

④反應(yīng)后期，由于二氧化碳的氣流下降，導(dǎo)致通入的二氧化碳?xì)怏w減少，此時(shí)可以通過調(diào)節(jié)恒壓滴液漏斗旋塞，減慢氨水的滴加速度，故答案為：調(diào)節(jié)恒壓滴液漏斗旋塞，減慢氨水的滴加速度；

(4)依據(jù)裝置圖中流程分析，安全問題主要是堵塞導(dǎo)氣管，液體發(fā)生倒吸；依據(jù)反應(yīng)過程中的產(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，實(shí)驗(yàn)裝置存在安全問題產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管，稀硫酸會(huì)倒吸，故答案為：產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管，稀硫酸會(huì)倒吸。