Question

（16分）氨基甲酸銨（NH2COONH4）是一種白色固體，受熱易分解。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) ΔH＜0

（1）如用下圖I裝置制取氨氣，可選擇的試劑是 。

（2）制備氨基甲酸銨的裝置如下圖Ⅱ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。 當懸浮物較多時，停止制備。

注：CCl4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)品的實驗方法是 （填寫操作名稱）。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．減壓40℃以下烘干

（3）制得的氨基甲酸銨可能含有碳酸氫銨、碳酸銨中的一種或兩種。

①設(shè)計方案，進行成分探究，請?zhí)顚懕碇锌崭瘛?/p>

限選試劑：蒸餾水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀鹽酸。

實驗步驟	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，證明固體中不含碳酸銨。
步驟3：向試管中繼續(xù)加入 。	，證明固體中含有碳酸氫銨。

②根據(jù)①的結(jié)論：取氨基甲酸銨樣品3.95 g，用足量氫氧化鋇溶液充分處理后，過濾、洗滌、干燥，測得沉淀質(zhì)量為1.97 g。則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分數(shù)為_______________。[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3) =79、Mr(BaCO3)=197]

 

Answer 1

（每空2分）

（1）濃氨水與氫氧化鈉固體等合理答案

（2）①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）；

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）

②過濾 c

（3）①

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟3：少量澄清石灰水	溶液變渾濁

②0.800或80.0%（有效數(shù)字沒有考慮不扣分）

【解析】

試題分析：⑴圖I裝置中沒有加熱，只能用濃氨水與氫氧化鈉固體或氧化鈣固體反應(yīng)制取氨氣。

⑵①據(jù)信息“該反應(yīng)為放熱反應(yīng)、生成物氨基甲酸銨（NH2COONH4）受熱易分解”，因此為了提高反應(yīng)物的 轉(zhuǎn)化率或防止產(chǎn)物的分解，可用冰水冷卻發(fā)生器；氣體通過液體石蠟鼓泡瓶時能觀察氣泡數(shù)，調(diào)節(jié)NH3與CO2通入比例或控制NH3與CO2的反應(yīng)速率；

②根據(jù)“生成的氨基甲酸銨的小晶體懸浮在CCl4中”說明氨基甲酸銨難溶于CCl4（液體），采用過濾操作能將氨基甲酸銨從混合物中分離出來；為了防止氨基甲酸銨受熱分解，采用“減壓40℃以下”烘干產(chǎn)品。

⑶①在“限選試劑”中稀硝酸、稀鹽酸與氨基甲酸銨、碳酸氫銨均能反應(yīng)產(chǎn)生氣體，不能用來驗證碳酸氫銨；只有澄清石灰水與碳酸氫銨反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀（溶液變渾濁）；

②根據(jù)①可知產(chǎn)品的成分有NH2COONH4、NH4HCO3，與足量氫氧化鋇溶液充分反應(yīng)生成BaCO3沉淀的物質(zhì)的量為n(BaCO3)==0.01mol=n(NH4HCO3)[據(jù)碳原子守恒]，則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分數(shù)為。

考點： 本題考查物質(zhì)的制備、分離與提純、物質(zhì)成分的探究與驗證，樣品純度的計算等。