Question

【題目】氨基甲酸銨（H2NCOONH4）是一種易分解、易水解的白色固體，易溶于水，難溶于CCl4，某研究小組用如圖1所示的實驗裝置制備氨基甲酸銨。

反應原理：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) △H＜0。

（1）儀器2的名稱是__。儀器3中NaOH固體的作用是__。

（2）①打開閥門K，儀器4中由固體藥品所產生的氣體就立即進入儀器5，則該固體藥品的名稱為__。

②儀器6的一個作用是控制原料氣按反應計量系數充分反應，若反應初期觀察到裝置內稀硫酸溶液中產生氣泡，應該__（填“加快”、“減慢”或“不改變”）產生氨氣的流速。

（3）另有一種制備氨基甲酸銨的反應器（CCl4充當惰性介質）如圖2：

①圖2裝置采用冰水浴的原因為__。

②當CCl4液體中產生較多晶體懸浮物時，即停止反應，__(填操作名稱)得到粗產品。

為了將所得粗產品干燥可采取的方法是__。

A.蒸餾 B.高壓加熱烘干 C.真空微熱烘干

（4）①已知氨基甲酸銨可完全水解為碳酸氫銨，則該反應的化學方程式為__。

②為測定某樣品中氨基甲酸銨的質量分數，某研究小組用該樣品進行實驗。已知雜質不參與反應，請補充完整測定某樣品中氨基甲酸銨質量分數的實驗方案：用天平稱取一定質量的樣品，加水溶解，__，測量的數據取平均值進行計算（限選試劑：蒸餾水、澄清石灰水、Ba(OH)2溶液）。

Answer 1

【答案】三頸燒瓶 干燥氨氣，防止生成的氨基甲酸銨水解 干冰 加快 降低溫度，有利于提高反應物的轉化率，防止因反應放熱造成NH2COONH4分解 過濾 C NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3H2O或NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3↑ 加入足量氫氧化鋇溶液，充分反應后，過濾、用蒸餾水洗滌所得沉淀、干燥后稱量沉淀的質量，重復2～3次

【解析】

根據裝置：儀器2制備氨氣，由于氨基甲酸銨易水解，所以用儀器3干燥氨氣，利用儀器4制備干燥的二氧化碳氣體，在儀器5中發生2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)制備氨基甲酸銨；

(1)根據儀器構造可得；考慮氨基甲酸銨水解；

(2)①儀器4制備干燥的二氧化碳氣體，為干冰；

②反應初期觀察到裝置內稀硫酸溶液中產生氣泡，說明二氧化碳過量，氨氣不足；

(3)①考慮溫度對反應的影響和氨基甲酸銨受熱分解；

②過濾得到產品，氨基甲酸銨易分解，所得粗產品干燥可真空微熱烘干；

(4)①氨基甲酸銨可完全水解為碳酸氫銨和一水合氨，據此書寫；

②測定某樣品中氨基甲酸銨的質量分數，可以使其水解得到NH4HCO3，用氫氧化鋇沉淀得到碳酸鋇沉淀，通過碳酸鋇的質量可得氨基甲酸銨的質量，進而可得其質量分數，據此可得。

(1)根據圖示，儀器2的名稱三頸燒瓶；儀器3中NaOH固體的作用是干燥氨氣，防止生成的氨基甲酸銨水解；故答案為：三頸燒瓶；干燥氨氣，防止生成的氨基甲酸銨水解；

(2)①反應需要氨氣和二氧化碳，儀器2制備氨氣，儀器4制備干燥的二氧化碳氣體，立即產生干燥的二氧化碳氣體，則為干冰；故答案為：干冰；

②氨氣易溶于稀硫酸，二氧化碳難溶于稀硫酸，若反應初期觀察到裝置內稀硫酸溶液中產生氣泡，說明二氧化碳過量，應該加快產生氨氣的流速；故答案為：加快；

(3)①該反應為放熱反應，溫度升高不利于合成，故采用冰水浴可以降低溫度，有利于提高反應物的轉化率，防止因反應放熱造成H2NCOONH4分解；故答案為：降低溫度，有利于提高反應物的轉化率，防止因反應放熱造成H2NCOONH4分解；

②當CCl4液體中產生較多晶體懸浮物時，即停止反應，過濾，為防止H2NCOONH4分解，真空微熱烘干粗產品；故答案為：過濾；C；

(4)①氨基甲酸銨可完全水解為碳酸氫銨，反應為：NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3H2O或NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3↑；故答案為：NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3H2O或NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3↑；

②測定某樣品中氨基甲酸銨的質量分數，可以使其水解得到NH4HCO3，用氫氧化鋇沉淀得到碳酸鋇沉淀，通過碳酸鋇的質量可得氨基甲酸銨的質量，進而可得其質量分數，具體方法為：用天平稱取一定質量的樣品，加水溶解，加入足量氫氧化鋇溶液，充分反應后，過濾、用蒸餾水洗滌所得沉淀、干燥后稱量沉淀的質量，重復2～3次，測量的數據取平均值進行計算；故答案為：加入足量氫氧化鋇溶液，充分反應后，過濾、用蒸餾水洗滌所得沉淀、干燥后稱量沉淀的質量，重復2～3次。