Question

9．氨基甲酸銨是一種用途廣泛的化工原料．有關(guān)它的資料如下：
①常溫下，在干燥的空氣中穩(wěn)定，遇水或潮濕空氣則生成碳酸銨或碳酸氫銨；
②熔點(diǎn)58℃，59℃則可分解成NH₃和CO₂氣體；
③在密封管內(nèi)加熱至120℃～140℃時(shí)失水生成尿素[CO（NH₂）₂]；
④酸性溶液中迅速分解；
⑤合成氨基甲酸銨原理為：

（1）寫出氨基甲酸銨在密封管內(nèi)加熱至120℃～140℃生成尿素的反應(yīng)方程式：NH₂COONH₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO（NH₂）₂+H₂O．
（2）儀器B名稱干燥管；盛放藥品是：堿石灰；
（3）合成氨基甲酸銨的反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H＜0（填“＞”“=”或
“＜”）．
（4）有同學(xué)建議該CO₂發(fā)生裝置直接改用“干冰”，你認(rèn)為他的改進(jìn)有何優(yōu)點(diǎn)：（回答二點(diǎn)）
①無需干燥，裝置簡單；②低溫環(huán)境提高產(chǎn)率．
（5）該實(shí)驗(yàn)裝置中有明顯導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗的隱患有：（指出主要二處）
①反應(yīng)器連接導(dǎo)管過細(xì)易造成堵塞；②稀H₂SO₄水蒸氣可進(jìn)入反應(yīng)器使產(chǎn)品不純等．

Answer 1

分析 （1）對比氨基甲酸銨的結(jié)構(gòu)簡式與尿素的結(jié)構(gòu)簡式可寫出反應(yīng)方程式；
（2）依據(jù)圖形和作用分析儀器B為干燥管（球形干燥管），由連接的A制備氨氣可知，干燥管B中盛裝的是堿石灰；
（3）反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行，則△G=△H-T△S＜0，由于△S＜0，所以△H必須小于0；
（4）使用干冰代替CO₂發(fā)生裝置的優(yōu)點(diǎn)有很多，如省去了復(fù)雜儀器的連接，使得裝置較為簡單，易于操作；由（3）可知合成氨基甲酸銨的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故干冰創(chuàng)造的低溫環(huán)境有利于氨基甲酸銨的生成；不用對干冰進(jìn)行干燥處理；
（5）導(dǎo)管過細(xì)有可能導(dǎo)致堵塞現(xiàn)象發(fā)生；用鹽酸制備的二氧化碳?xì)怏w中混有的HCl消耗氨氣；稀硫酸、水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器使產(chǎn)品不純等．

解答 解：（1）對比氨基甲酸銨的結(jié)構(gòu)簡式與尿素的結(jié)構(gòu)簡式，依據(jù)原子守恒得到氨基甲酸銨在密封管內(nèi)加熱至120℃-140℃生成尿素的反應(yīng)方程式為：NH₂COONH₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO（NH₂）₂+H₂O，
故答案為：NH₂COONH₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO（NH₂）₂+H₂O；
（2）儀器B為干燥管（球形干燥管），由連接的A制備氨氣可知，干燥管B中盛裝的是堿石灰，用來干燥氨氣，
故答案為：干燥管；堿石灰；
（3）反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行，則△G=△H-T△S＜0，由于△S＜0，所以△H必須小于0，△H＜0，
故答案為：＜；
（4）干冰代替CO₂發(fā)生裝置的優(yōu)點(diǎn)有很多，如省去了復(fù)雜儀器的連接，使得裝置較為簡單，易于操作，無需干燥，裝置簡單；由（3）可知合成氨基甲酸銨的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故干冰創(chuàng)造的低溫環(huán)境有利于氨基甲酸銨的生成，不用對干冰進(jìn)行干燥處理，低溫環(huán)境提高產(chǎn)率，
故答案為：無需干燥，裝置簡單；低溫環(huán)境提高產(chǎn)率；
（5）從實(shí)驗(yàn)裝置可以看出導(dǎo)管過細(xì)，有可能導(dǎo)致堵塞現(xiàn)象發(fā)生；用鹽酸制備的二氧化碳?xì)怏w中混有的HCl消耗氨氣；稀硫酸、水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器使產(chǎn)品不純等，
故答案為：①反應(yīng)器連接導(dǎo)管過細(xì)易造成堵塞；
②稀H₂SO₄水蒸氣可進(jìn)入反應(yīng)器使產(chǎn)品不純；
③CO₂發(fā)生器中揮發(fā)的HCl未經(jīng)處理進(jìn)入反應(yīng)器，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失�。�

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)過程分析和評價(jià)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的理解應(yīng)用，掌握實(shí)驗(yàn)基本操作和基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．