Question

3．氨基甲酸銨（NH₂COONH₄）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．某化學興趣小組模擬制備氨基甲酸銨，反應的化學方程式如下：2NH₃（g）+CO₂（g）?NH₂COONH₄（s）+Q   （Q＞0 ）

（1）如用圖1裝置制取氨氣，你所選擇的試劑是濃氨水與生石灰或氫氧化鈉固體等．制備氨基甲酸銨的裝置如圖3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)．
（2）發(fā)生器用冰水冷卻的原因是降低溫度，提高反應物轉(zhuǎn)化率（或降低溫度，防止因反應放熱造成產(chǎn)物分解）．
（3）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．
（4）從反應后的混合物中分離出產(chǎn)品的實驗方法是過濾；（填寫操作名稱）．為了得到干燥產(chǎn)品，應采取的方法是c（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
（5）尾氣處理裝置如圖2所示．雙通玻璃管的作用防止倒吸；濃硫酸的作用：吸收多余氨氣、防止空氣中水蒸氣進入反應器使氨基甲酸銨水解．    
（6）取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7820g，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1.000g．則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分數(shù)為80%．（精確到2位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）裝置1是利用分液漏斗滴入液體溶解錐形瓶中的固體，利用溶解放熱使氨水分解生成氨氣；
（2）反應是放熱反應降溫平衡正向進行；
（3）液體石蠟鼓泡瓶的主要作用是控制反應進行程度，控制氣體流速和原料氣體的配比；
（4）生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中，分離產(chǎn)品的實驗方法利用過濾得到，氨基甲酸銨（NH₂COONH₄）是一種白色固體，易分解；
（5）依據(jù)反應過程中的產(chǎn)物分析，不能把污染性的氣體排放到空氣中，吸收易溶于水的氣體需要放倒吸；
（6）碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品中，使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，依據(jù)碳元素守恒和混合物質(zhì)量計算物質(zhì)的量分數(shù)．

解答 解：（1）把濃氨水滴入到固體氧化鈣或氫氧化鈉，在溶解過程中放熱使?jié)獍彼�分解生成氨氣�?br />故答案為：濃氨水與生石灰或氫氧化鈉固體等；
（2）反應2NH₃（g）+CO₂（g）?NH₂COONH₄（s）+Q，是放熱反應，降溫平衡正向進行，溫度升高；發(fā)生器用冰水冷卻提高反應物質(zhì)轉(zhuǎn)化率，防止生成物溫度過高分解，
故答案為：降低溫度，提高反應物轉(zhuǎn)化率（或降低溫度，防止因反應放熱造成產(chǎn)物分解）；
（3）液體石蠟鼓泡瓶的作用是控制反應進行程度，控制氣體流速和原料氣體的配比，
故答案為：通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)NH₃與CO₂通入比例；
（4）制備氨基甲酸銨的裝置如圖3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，分離產(chǎn)品的實驗方法利用過濾得到，氨基甲酸銨（NH₂COONH₄）是一種白色固體，易分解、不能加熱烘干，應在真空40℃以下烘干，
故答案：過濾；c；
（5）雙通玻璃管的作用是防止液體倒吸；濃硫酸起到吸收多余的氨氣，同時防止空氣中水蒸氣進入反應器使氨基甲酸銨水解，
故答案為：防止倒吸；吸收多余氨氣、防止空氣中水蒸氣進入反應器使氨基甲酸銨水解；
（6）取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7820g，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1.000g．物質(zhì)的量為0.010mol，設樣品中氨基甲酸銨物質(zhì)的量為x，碳酸氫銨物質(zhì)的量為y，則
x+y=0.01
78x+79y=0.7820
解得x=0.008mol
y=0.002mol
則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分數(shù)=$\frac{0.008mol}{0.01mol}$×100%=80%，
故答案為：80%．

點評 本題考查了物質(zhì)制備實驗的設計應用，主要是氨氣的制備方法，氨基甲酸的制備實驗裝置分析判斷，實驗基本操作，混合物分離的實驗設計，有關混合物的計算，題目難度中等．