Question

13．氨基甲酸銨（NH₂COONH₄）是一種易水解、易分解的白色固體，熔點(diǎn)59℃，密度1.6g∕cm³．某小組模擬制備氨基甲酸銨，反應(yīng)如下（且溫度對反應(yīng)的影響比較靈敏）：
2NH₃（g）+CO₂（g）?NH₂COONH₄（s）△H＜0

注：①CCl₄與液體石蠟均為惰性介質(zhì)；
（1）如用圖1裝置制取氨氣，寫出制取氨氣的化學(xué)方程式2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．
（2）制備氨基甲酸銨的裝置圖2所示，把NH₃和CO₂通入四氯化碳中，不斷攪拌混合，生成的氨基甲酸銨的小晶體懸浮在CCl₄中． 當(dāng)懸浮物較多時(shí)，停止制備．
①發(fā)生器用冰水冷卻的原因是降低溫度，提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率（或降低溫度，防止因反應(yīng)放熱造成產(chǎn)物分解）
②液體石蠟鼓泡瓶的作用是通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)NH₃與CO₂通入比例（或通過觀察氣泡，控制NH₃與CO₂的反應(yīng)速率）．
③從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方法是過濾（填寫操作名稱）．為了得到干燥產(chǎn)品，應(yīng)采取的方法是c（填寫選項(xiàng)序號）．
a．常壓加熱烘干           b．高壓加熱烘干         c．減壓40℃以下烘干
（3）此實(shí)驗(yàn)操作裝置有一個(gè)缺陷，如何改進(jìn)在圖2的出氣導(dǎo)管末加一個(gè)尾氣處理裝置；
（4）取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品5.000g，用足量氫氧化鋇溶液充分處理后，過濾、洗滌、干燥，測得沉淀為1.5760g．則樣品中氨基甲酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87.36%．（ 精確到2位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）在加熱條件下，實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和氫氧化鈣制取氨氣；
（2）①該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度促進(jìn)平衡正向移動；
②通過觀察氣泡判斷加入物質(zhì)的量多少；
③生成的氨基甲酸銨的小晶體懸浮在CCl₄中，所以可以采用過濾方法分離提純；基甲酸銨（NH₂COONH₄）是一種易水解、易分解的白色固體，加熱溫度要低于其熔點(diǎn)；
（3）氨氣有刺激性氣味，污染空氣；
（4）沉淀的質(zhì)量是碳酸鋇的質(zhì)量，則n（BaCO₃）=$\frac{1.5760g}{197g/mol}$=0.008mol，根據(jù)C原子守恒得n（NH₄HCO₃）=n（BaCO₃）=0.008mol，m（NH₄HCO₃）=0.008mol×79g/mol=0.632g，樣品中氨基甲酸銨質(zhì)量=
5.000g-0.632g=4.368g，從而計(jì)算其質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）在加熱條件下，實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和氫氧化鈣制取氨氣，反應(yīng)方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
（2）①該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度促進(jìn)平衡正向移動，從而提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，且溫度過高也導(dǎo)致產(chǎn)物分解，
故答案為：降低溫度，提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率（或降低溫度，防止因反應(yīng)放熱造成產(chǎn)物分解）；
②通過觀察氣泡判斷加入物質(zhì)的量多少，從而控制反應(yīng)速率，
故答案為：通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)NH₃與CO₂通入比例 （或通過觀察氣泡，控制NH₃與CO₂的反應(yīng)速率）；
③生成的氨基甲酸銨的小晶體懸浮在CCl₄中，所以可以采用過濾方法分離提純；基甲酸銨（NH₂COONH₄）是一種易水解、易分解的白色固體，加熱溫度要低于其熔點(diǎn)，
故答案為：過濾；c；
（3）氨氣有刺激性氣味，污染空氣，所以需要尾氣處理裝置，故答案為：在圖2的出氣導(dǎo)管末加一個(gè)尾氣處理裝置；
（4）沉淀的質(zhì)量是碳酸鋇的質(zhì)量，則n（BaCO₃）=$\frac{1.5760g}{197g/mol}$=0.008mol，根據(jù)C原子守恒得n（NH₄HCO₃）=n（BaCO₃）=0.008mol，m（NH₄HCO₃）=0.008mol×79g/mol=0.632g，樣品中氨基甲酸銨質(zhì)量=
5.000g-0.632g=4.368g，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{4.368g}{5.000g}×100%$=87.36%，
故答案為：87.36%．

點(diǎn)評 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，涉及氣體制備、實(shí)驗(yàn)操作、方程式的計(jì)算等知識點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、對實(shí)驗(yàn)原理的理解、基本計(jì)算等能力，正確獲取信息并運(yùn)用信息解答問題是解本題關(guān)鍵，題目難度中等．