Question

【題目】實驗室制備氨基甲酸銨(NH2COONH4)的反應如下：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)該反應在干燥條件下僅生成氨基甲酸銨，若有水存在則生成碳酸銨或碳酸氫氨。

(1)該反應在一定條件下能夠白發進行，則反應的△H_____________0（填“>”、“<”或“一”）。

(2)寫出生成碳酸氫氨的化學方程式：______________。

(3)實驗步驟如下：

步驟1：按圖所示組裝儀器，檢查裝置的氣密性。

步驟2：在相應儀器中裝入藥品，其中在三頸燒瓶中加入氫氧化鈉固體，恒壓滴液漏斗中裝入濃氨水。

步驟3：滴加濃氨水并攪拌，調節反應速率，在反應器中得到產品。

干燥管中盛放的藥品是___________。

對比碳酸鹽和酸反應制CO2，該實驗利用干冰升華產生CO2氣體的優點是__________________。

③以恒壓滴液漏斗代替分液漏斗的目的是______________________。

(4)該實驗裝置可能存在的安全問題是__________________。

Answer 1

【答案】（1）<；（2）NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；（3）①堿石灰；②無水無需干燥（或其他合理答案）；③使氨水順利滴下；（4）產品易堵導管；稀硫酸可能倒吸（或其他合理答案）（每空2分）

【解析】

試題分析：（1）根據方程式2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(s)可知，該反應是熵值減小的可逆反應。如果該反應在一定條件下能夠自發進行，則根據△G＝△H－T·△S可知，該的焓變ΔH一定小于0。（2）有水參加，則生成碳酸氫銨，因此反應的化學方程式為NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3。（3）①由于制備氨基甲酸銨的原料氨氣必須是干燥的，以防止副反應的發生，因此生成的氨氣必須進行干燥。因為氨氣是堿性氣體，所以干燥氨氣應該用固體氫氧化鈉或堿石灰。②碳酸鹽和酸反應制CO2，則生成的CO2必須進行凈化和干燥處理，而直接利用干冰制備CO2，不需要干燥；又因為該反應是放熱反應，提供低溫環境，可以提高轉化率。③恒壓滴液漏斗代替分液漏斗可以平衡內外壓強，使氨水順利滴下。④反應后期隨著CO2氣流減慢，導致反應物比例不當，此時可以通過調節恒壓滴液漏斗旋塞，減慢氨水滴加速度加以控制。（4）由于氨基甲酸銨是固體，所以產品易堵塞導管。又因為氨氣極易溶于水，直接插入稀硫酸中吸收氨氣，容易使稀硫酸倒吸。