Question

【題目】氨基甲酸銨（NH2COONH4）是治療某種疾病的重要成分，也可用作肥料。氨基甲酸銨是一種白色固體，易分解、易水解，難溶于CCl4。實驗小組設計在實驗室中用氨氣和二氧化碳反應制備氨基甲酸銨。

（1）氨氣的制備

①實驗室制取氨氣的發生裝置可以選擇圖中的__，反應的化學方程式為__。

②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇圖中的裝置，其連接順序為：發生裝置→__。（按氣流方向，用小寫字母表示）。

（2）氨基甲酸銨（NH2COONH4）的制備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。當懸浮物較多時，停止制備。制備氨基甲酸銨的裝置和反應的化學方程式如下：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) △H＜0。

注：四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質。

①發生器用冰水冷卻的目的是___。

②液體石蠟鼓泡瓶的作用是__。

③從反應后的混合物中分離出產品的方法是__（填寫操作名稱）。

④尾氣處理裝置如圖所示，裝置中的濃硫酸的作用除了用于阻止空氣中水蒸氣進入反應器使氨基甲酸銨水解，還用于__。

⑤取因部分變質而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7820g，用足量石灰水充分處理后，使碳元素完全轉化為碳酸鈣，過濾、洗滌、干燥，測得質量為1.000 g。則樣品中氨基甲酸銨的物質的量分數為__。（精確到2位小數，碳酸氫銨和氨基甲酸銨的相對分子質量分別為79和78）

Answer 1

【答案】A Ca(OH) 2 +2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O d→c→f→e→i（或d、c→f、e→i） 降低溫度，防止因反應放熱造成產物分解 通過觀察氣泡，調節NH3與CO2通入比例，控制氣體流速 過濾 吸收多余氨氣 80.00%

【解析】

（1）①銨鹽與堿加熱制備氨氣，為固體加熱制備氣體，濃氨水滴入固體氧化鈣溶解放熱促進一水合氨分解生成氨氣，為固體和液態不加熱制備氣體的方法；

②生成氨氣后，先干燥除去水，再選向下排空法收集，最后尾氣處理需要防止倒吸；

（2）制備氨基甲酸銨的裝置如圖1所示，干燥的氨氣通入液體石蠟鼓泡瓶，干燥的二氧化碳通過液體石蠟鼓泡瓶，氨氣和二氧化碳進入三頸瓶冰水浴中攪拌反應，反應的化學方程式如下：2NH3（g）+CO2（g）NH2COONH4（s）△H＜0。

（1）①實驗室用加熱固體氯化銨和氫氧化鈣的方法制備氨氣，反應物狀態為固體與固體，反應條件為加熱，所以選擇A為發生裝置，反應方程式為Ca（OH）2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案為：A；Ca（OH）2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；

②實驗室用加熱固體氯化銨和氫氧化鈣的方法制備氨氣，制備的氣體中含有水蒸氣，氨氣為堿性氣體，應選擇盛有堿石灰干燥管干燥氣體，氨氣極易溶于水，密度小于空氣密度所以應選擇向下排空氣法收集氣體，氨氣極易溶于水，尾氣可以用水吸收，注意防止倒吸的發生，所以正確的連接順序為：發生裝置→d→c→f→e→i，故答案為： d→c→f→e→i（或d、c→f、e→i）；

（2）①反應2NH3（g）+CO2（g）NH2COONH4（s）+Q，是放熱反應，降溫平衡正向進行，溫度升高；發生器用冰水冷卻提高反應物質轉化率，防止生成物溫度過高分解，故答案為：降低溫度，防止因反應放熱造成產物分解；

②液體石蠟鼓泡瓶的作用是控制反應進行程度，控制氣體流速和原料氣體的配比，故答案為：通過觀察氣泡，調節NH3與CO2通入比例，控制氣體流速；

③制備氨基甲酸銨的裝置如圖3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，分離產品的實驗方法利用過濾得到，故答案：過濾；

④濃硫酸起到吸收多余的氨氣，同時防止空氣中水蒸氣進入反應器使氨基甲酸銨水解，故答案為：吸收多余氨氣；

⑤取因部分變質而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7820g，用足量石灰水充分處理后，使碳元素完全轉化為碳酸鈣，過濾、洗滌、干燥，測得質量為1.000g．物質的量為0.010mol，設樣品中氨基甲酸銨物質的量為x，碳酸氫銨物質的量為y，依據碳元素守恒得到；x+y=0.01 78x+79y=0.7820解得x=0.008moly=0.002mol則樣品中氨基甲酸銨的物質的量分數=×100%=80%，故答案為：80.00%。