Question

（15分）氨基甲酸銨（H2NCOONH4）是一種白色固體，易分解、易水解，可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等。某化學興趣小組用如下方法制備氨基甲酸銨，反應(yīng)的化學方程式如下：

2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s) ΔH＜0

（1）實驗室通常采用圖1裝置制取氨氣，你所選擇的試劑是 。

（2）制備氨基甲酸銨的裝置如圖2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。當懸浮物較多時，停止制備。

注：四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質(zhì)。

①發(fā)生器用冰水冷卻的原因是 。

液體石蠟鼓泡瓶的作用是 。

②從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的實驗方法 （填操作名稱）。為了得到干燥產(chǎn)品，應(yīng)采取的方法是________（填寫選項序號）。

a.常壓加熱烘干 b.高壓加熱烘干 c.真空40 ℃以下烘干

③尾氣處理裝置如圖3所示。能否將濃H2SO4改為稀H2SO4 （填“能”或“否”），理由是 。

（3）取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品1.570 g，用足量石灰水充分處理后，使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，過濾、洗滌、干燥，測得質(zhì)量為2.000 g。則樣品中氨基甲酸銨的質(zhì)量分數(shù)為_______。

[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3) =79、Mr(CaCO3)=100]

Answer 1

（1）氯化銨和氫氧化鈣 （2分）（2）① 此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，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分）

通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)NH3與CO2通入比例 （2分） ② 過濾（1分） c （2分）

③ 否 （1分）濃硫酸可以防止水蒸氣進入反應(yīng)容器使氨基甲酸銨水解（或者稀硫酸中水蒸氣可能進入反應(yīng)容器導(dǎo)致氨基甲酸銨水解）（2分）

（3）0.4968或49.68%（有效數(shù)字沒有考慮不扣分，在0.5000～0.4900范圍內(nèi)可以得分）（3分）

【解析】

試題分析：（1）圖1 是固體與固體之間加熱制備氣體的實驗裝置，因此實驗室如果采用圖1裝置制取氨氣，所選擇的試劑是氯化銨和氫氧化鈣。

（2）①由于此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，有利于平衡向正反應(yīng)方向進行，可以提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率，因此發(fā)生器用冰水冷卻。由于氣體之間的反應(yīng)量不易控制，因此通過液體石蠟鼓泡瓶可通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)NH3與CO2通入比例。

②由于生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中，所以從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的實驗方法過濾。又因為氨基甲酸銨易分解、易水解，所以為了得到干燥產(chǎn)品，應(yīng)采取的方法是真空40 ℃以下烘干，答案選c。

③二者雖然都能吸收氨氣，當由于濃硫酸還可以防止水蒸氣進入反應(yīng)容器使氨基甲酸銨水解，所以尾氣處理裝置中不能將濃H2SO4改為稀H2SO4。

（3）設(shè)混合物則碳酸氫銨和氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分別是amol和bmol，則79a＋78b＝1.57。碳酸鈣的物質(zhì)的量是2.00g÷100g/mol＝0.02mol，則根據(jù)碳原子守恒可知a＋b＝0.02，解得a＝b＝0.01，所以樣品中氨基甲酸銨的質(zhì)量分數(shù)為。

考點：考查物質(zhì)制備實驗方案設(shè)計與探究