Question

【題目】氨基甲酸銨（H2NCOONH4）是一種易分解、易水解的白色固體，可用于化肥、滅火劑、洗滌劑等。某研究小組用下圖所示的實驗裝置，利用氫氧化鈉固體、濃氨水、干冰等作原料制備氨基甲酸銨。主要反應原理：2NH3(g) + CO2(g)＝H2NCOONH4(s) ΔH＜0。

(1)實驗室用98%的濃硫酸配制15%的稀硫酸，除量筒外還需使用下列儀器中的____。

a．燒杯 b．一定容積的容量瓶 c．玻璃棒 d．滴定管

(2)儀器1恒壓分液漏斗，其優點是__________________________。

(3)儀器3中NaOH固體的作用是__________________________。

(4)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。

(5)另有一種制備氨基甲酸銨的反應器（CCl4與液體石蠟均為惰性介質）如圖。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。

①發生器用冰水冷卻的原因是________________________________________；

②從反應后混合物中過濾分離出產品。為了得到干燥產品，應采取的方法是_____（填序號）

a．常壓加熱烘干 b．高壓加熱烘干 c．真空40℃以下烘干

(6)已知氨基甲酸銨可完全水解，其中產物有碳酸氫銨。氨基甲酸銨水解反應的化學方程式為________________________________。

Answer 1

【答案】ac 便于濃氨水順利流下 干燥氨氣，防止生成的氨基甲酸銨水解 加快 生成物氨基甲酸銨易分解且反應放熱，用冰水冷卻防止生成物因溫度過高而分解，且降溫使反應正向進行，提高反應物的轉化率 c NH2COONH4＋2H2O＝NH4HCO3＋NH3·H2O或NH2COONH4＋2H2O＝NH4HCO3＋NH3↑＋H2O

【解析】

(1)實驗室用98%的濃硫酸配制15%的稀硫酸，用量筒量取一定體積的濃硫酸，加入到盛有一定量水的燒杯中，玻璃棒不斷攪拌，因此配制過程中除量筒外還需使用a．燒杯，c．玻璃棒；綜上所述，本題選ac。

(2)恒壓分液漏斗，能夠保持內外壓強不變，便于濃氨水順利流下；綜上所述，本題答案是：便于濃氨水順利流下。

(3) 因為氨基甲酸銨易水解，U型管內氫氧化鈉干燥氨氣，防止生成的氨基甲酸銨水解；綜上所述，本題答案是：干燥氨氣，防止生成的氨基甲酸銨水解。
(4) 若反應初期觀察到裝置內稀硫酸溶液中產生氣泡,說明有二氧化碳排出,通入氨氣的量不足,應該適當加快產生氨氣的流速；因此，本題正確答案是:加快。
(5) ①反應2NH3(g) + CO2(g)＝H2NCOONH4(s) ΔH＜0是放熱反應，降溫平衡正向進行；發生器用冰水冷卻提高反應物質轉化率,防止生成物溫度過高分解；綜上所述，本題答案是：生成物氨基甲酸銨易分解且反應放熱，用冰水冷卻防止生成物因溫度過高而分解，且降溫使反應正向進行，提高反應物的轉化率。

②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,分離產品的實驗方法利用過濾得到,氨基甲酸銨（H2NCOONH4）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；綜上所述，本題答案是：c。

(6)已知氨基甲酸銨可完全水解，其中產物有碳酸氫銨和一水合氨（或氨氣），氨基甲酸銨水解反應的化學方程式為NH2COONH4＋2H2O＝NH4HCO3＋NH3·H2O或NH2COONH4＋2H2O＝NH4HCO3＋NH3↑＋H2O；綜上所述，本題答案是：NH2COONH4＋2H2O＝NH4HCO3＋NH3·H2O或NH2COONH4＋2H2O＝NH4HCO3＋NH3↑＋H2O。