Question

【題目】氨基甲酸銨(H2 NCOONH4)是一種易分解、易水解的白色固體。其研究小組以濃氨水、干冰等為原料制備氨基甲酸銨的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，其主要反應(yīng)的原理為2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) △H<0

(1)儀器1的名稱是___________。儀器3中盛裝的固體是___________，其作用是___________。

(2)儀器6的一個(gè)作用是控制原料氣按反應(yīng)計(jì)量系數(shù)充分反應(yīng)，若反應(yīng)初期觀察到裝置內(nèi)濃硫酸中產(chǎn)生氣泡，則應(yīng)該___________(填“加快”“減慢”或“不改變”)產(chǎn)生氨氣的速率。

(3)另一種制備氨基甲酸銨的反應(yīng)裝置(液體石蠟和CCl4均充當(dāng)惰性介質(zhì))如圖2所示。

①液體石蠟鼓泡瓶的作用是______________________。

②若無冰水，則氨基甲酸銨易分解生成尿素[CO（NH2）2]請(qǐng)寫出氨基甲酸銨受熱分解的化學(xué)方程式：______________________。

③當(dāng)CCl4液體中產(chǎn)生較多晶體懸浮物時(shí)，立即停止反應(yīng)，過濾分離得到粗產(chǎn)品，為了將所得粗產(chǎn)品干燥，可采取的方法是___________(填標(biāo)號(hào))。

A.蒸餾 B.真空微熱烘干 C.高壓加熱烘干

(4)制得的氨基甲酸銨中可能含有碳酸氫銨、碳酸銨中的一種或兩種雜質(zhì)(不考慮氨基甲酸銨與水的反應(yīng))。

①設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行成分探究，請(qǐng)?zhí)顚懕碇锌崭瘛?/span>

限選試劑：蒸餾水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀鹽酸。

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取少量固體樣品于試管中，加入蒸餾水至固體溶解	得到無色溶液
步驟2：向試管中加入過量的BaCl2溶液，靜置	若溶液不變渾濁，則證明固體中不含碳酸銨
步驟3：向試管中繼續(xù)加入___________	___________，則證明固體中含有碳酸氫銨

②根據(jù)①的結(jié)論。取15.8g氨基甲酸銨樣品，用足量氧氧化鋇溶液充分處理后，過濾、洗滌、干燥，測得沉淀質(zhì)量為1.97g。則樣品中氨基甲酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。

Answer 1

【答案】滴液漏斗 堿石灰 干燥氨氣，防止儀器5中生成的氨基甲酸銨水解 加快 通過觀察氣泡，控制通入NH3與CO2的速率 NH2COONH4CO(NH2)2+H2O B 少量澄清石灰水 若溶液變渾濁 95.0%

【解析】

（1）根據(jù)儀器1的特點(diǎn)，儀器1名稱為滴液漏斗或恒壓滴液漏斗；氨基甲酸銨是一種易分解、易水解的白色固體，因此氨氣需要干燥，即儀器3中盛放堿石灰或生石灰或NaOH固體，其作用是干燥氨氣，防止儀器5中生成的氨基甲酸銨水解；

（2）氨氣易溶于稀硫酸，CO2難溶于稀硫酸，若反應(yīng)初期觀察到裝置內(nèi)稀硫酸溶液中產(chǎn)生氣泡，說明CO2過量，應(yīng)該加快產(chǎn)生氨氣的流速；

（3）①液體石蠟鼓泡瓶的作用是通過觀察氣泡，控制通入NH3與CO2的速率；

②氨基甲酸銨受熱分解成尿素，由原子守恒可知還生成水，反應(yīng)方程式為H2NCOONH4CO(NH2)2＋H2O；

③氨基甲酸銨受熱易分解，采取減壓低溫烘干，即真空微熱烘干，故B正確；

（4）①根據(jù)得出結(jié)論：證明固體中含有碳酸氫銨，因此試管中繼續(xù)加入少量的澄清石灰水，發(fā)生NH4HCO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O，現(xiàn)象為溶液變渾濁；

②氨基甲酸銨樣品用足量氫氧化鋇溶液充分處理，生成沉淀的反應(yīng)：Ba(OH)2＋NH4HCO3=BaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O，n(NH4HCO3)=n(BaCO3)===0.01mol，m(NH4HCO3)=0.01mol×79g·mol－1=0.79g，m(NH2COONH4)=(15.8－0.79)g=15.01g，氨基甲酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.01/15.8×100%=95.0%。