Question

【題目】實驗室制備氨基甲酸銨(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氨。

(1)該反應(yīng)在一定條件下能夠白發(fā)進行，則反應(yīng)的△H_____________0（填“>”、“<”或“一”）。

(2)寫出生成碳酸氫氨的化學(xué)方程式：______________。

(3)實驗步驟如下：

步驟1：按圖所示組裝儀器，檢查裝置的氣密性。

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。

干燥管中盛放的藥品是___________。

對比碳酸鹽和酸反應(yīng)制CO2，該實驗利用干冰升華產(chǎn)生CO2氣體的優(yōu)點是__________________。

③以恒壓滴液漏斗代替分液漏斗的目的是______________________。

(4)該實驗裝置可能存在的安全問題是__________________。

Answer 1

【答案】（1）<；（2）NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；（3）①堿石灰；②無水無需干燥（或其他合理答案）；③使氨水順利滴下；（4）產(chǎn)品易堵導(dǎo)管；稀硫酸可能倒吸（或其他合理答案）（每空2分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)方程式2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(s)可知，該反應(yīng)是熵值減小的可逆反應(yīng)。如果該反應(yīng)在一定條件下能夠自發(fā)進行，則根據(jù)△G＝△H－T·△S可知，該的焓變ΔH一定小于0。（2）有水參加，則生成碳酸氫銨，因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為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行干燥。因為氨氣是堿性氣體，所以干燥氨氣應(yīng)該用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；又因為該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，提供低溫環(huán)境，可以提高轉(zhuǎn)化率。③恒壓滴液漏斗代替分液漏斗可以平衡內(nèi)外壓強，使氨水順利滴下。④反應(yīng)后期隨著CO2氣流減慢，導(dǎo)致反應(yīng)物比例不當(dāng)，此時可以通過調(diào)節(jié)恒壓滴液漏斗旋塞，減慢氨水滴加速度加以控制。（4）由于氨基甲酸銨是固體，所以產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管。又因為氨氣極易溶于水，直接插入稀硫酸中吸收氨氣，容易使稀硫酸倒吸。