题目内容

1．氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等．实验室制备氨基甲酸铵（NH2COONH4）的反应如下：2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（s）△H＜0
副反应有：NH2COONH4+H2O?NH4HCO3+NH3↑； NH2COONH4（s）$\stackrel{△}{?}$2NH3（g）+CO2（g）等．已知干燥的氨气和二氧化碳气体通入外套冷却的反应器时，在器壁上会形成一层致密、坚硬、粘附力极强的氨基甲酸铵．这层不良导热物不仅影响散热，而且也使产物不易取出．因此，在实验室的主要实验装置和步骤如图1下：

注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质．
（I）合成：把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵细小晶体悬浮在四氯化碳中． 当悬浮物较多时，停止制备．
（Ⅱ）分离与提纯：将氨基甲酸铵从四氯化碳中分离，重结晶提纯．回答下列问题：
（1）液体石蜡鼓泡瓶的作用是通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例．
（2）合成过程中使用了四氯化碳，且用电动搅拌器不断搅拌，理由是使用四氯化碳作为分散剂，搅拌是为了使NH3与CO2充分接触，并避免产物在器壁上的粘附．
（3）发生器用冰水冷却的原因是降低温度，提高反应物转化率（或降低温度，防止因反应放热造成产物分解）．
（4）从反应后的混合物中分离出产品并得到干燥产品的实验方法是C
A．过滤后，常压加热烘干       　
B．抽滤后，高压加热烘干
C．过滤后，真空40℃以下烘干　 
D．抽滤后，真空40℃以下烘干
（5）尾气处理装置如图2所示．双通玻璃管的作用：防止倒吸；浓硫酸的作用：吸收多余氨气、防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解．

分析 （1）液体石蜡鼓泡瓶的主要作用是控制反应进行程度，控制气体流速和原料气体的配比；
（2）合成过程中使用了四氯化碳，四氯化碳为分散剂，搅拌是为了使NH3与CO2充分接触，并避免产物在器壁上的粘附；
（3）反应是放热反应，降温平衡正向进行；
（4）生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中，分离产品的实验方法利用过滤得到，氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，易分解；
（5）依据反应过程中的产物分析，不能把污染性的气体排放到空气中，吸收易溶于水的气体需要放倒吸．

解答 解：（1）仪器a的名称：水槽用来盛放大量液体冰水，液体石蜡鼓泡瓶的作用是控制反应进行程度，控制气体流速和原料气体的配比，
故答案为：通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例；
（2）氨基甲酸铵的粘附力极强，在器壁上不仅影响散热，而且也使产物不易取出，使用四氯化碳作为分散剂，搅拌是为了使NH3与CO2充分接触，并避免产物在器壁上的粘附，
故答案为：使用四氯化碳作为分散剂，搅拌是为了使NH3与CO2充分接触，并避免产物在器壁上的粘附；
（3）反应2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（s）+Q，是放热反应，降温平衡正向进行，温度升高；发生器用冰水冷却提高反应物质转化率，防止生成物温度过高分解，
故答案为：降低温度，提高反应物转化率（或降低温度，防止因反应放热造成产物分解）；
（4）制备氨基甲酸铵的装置如图3所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中，分离产品的实验方法利用过滤得到，氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，易分解、不能加热烘干，应在真空40℃以下烘干，
故答案：C；
（5）双通玻璃管的作用是防止液体倒吸；浓硫酸起到吸收多余的氨气，同时防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解，
故答案为：防止倒吸；吸收多余氨气、防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解．

点评 本题考查了物质制备实验的设计应用，主要是氨气的制备方法，氨基甲酸的制备实验装置分析判断，实验基本操作，混合物分离的实验设计，有关混合物的计算，题目难度中等．

练习册系列答案
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20．下列包装标识贴错了的是（　　）
选项ABCD
物质浓硫酸汽油小苏打硝酸钾
标识
A．AB．BC．CD．D
1．下列说法中正确的是（　　）
A．某酸性溶液中，HCO${\;}_{3}^{-}$、CO${\;}_{3}^{2-}$、Na+可大量共存
B．NA表示阿伏加德罗常数，则常温常压下，3.0g乙烷中含有的碳氢键数为0.6NA
C．实验室中，常用玻璃瓶盛放氢氟酸
D．用饱和NaHCO3溶液可除去CO2中的HCl气体
9．氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品．某研究小组用粗铜（含杂质Fe）按如图1述流程制备氯化铜晶体（CuCl2•2H2O）．（已知Fe3+沉淀完全的PH为3.6，Cu2+）开始沉淀的PH为6.4

（1）实验室采用如图2所示的装置，可将粗铜与C12反应转化为固体1（加热仪器和夹持装置已略去）．
①仪器A的名称是分液漏斗．
②装置B中发生反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
③装置IV中盛装的试剂是NaOH溶液，其作用是Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O（用离子方程式表示）．
④CuCl2溶液经一系列操作可得氯化铜晶体，操作的程序依次为蒸发浓缩、冷却结晶过滤、自然干燥．
（2）由CuCl2溶液得到CuCl2•2H2O的过程中要加入盐酸的目的是抑制铜离子的水解，提高产品的产率（或纯度）．
16．四氯化钛是无色液体，沸点为136℃．它极易水解，遇空气中水蒸气即产生“白烟”（TiCl4+H2O═TiOCl2+2HCl↑），在650℃～850℃下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体．下图是实验室制备TiCl4的反应装置，其主要操作步骤如下：
①连接好整套装置，在通Cl2前先通入CO2气体并持续一段时间；
②当锥形瓶中TiCl4的量不再增加时，停止加热，从侧管中改通CO2气体直到电炉中的瓷管冷却为止；
③将TiO2、炭粉混合均匀后，装入管式电炉中；
④将电炉升温到800℃，一段时间后改通Cl2，同时在冷凝管中通冷凝水．

试回答下列问题：
（1）正确的操作顺序为（填序号）③①④②．
（2）装置A中的反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（3）C装置中的反应方程式为：TiO2+2Cl2+2C $\frac{\underline{\;650℃～850℃\;}}{\;}$TiCl4+2CO．
（4）操作①的目的是排尽装置内的空气，避免TiCl4遇空气中水蒸气发生水解．
（5）装置D中冷凝管进水口的位置是（填a或b）b，装置E的作用是吸收多余的Cl2及挥发的HCl，以免污染空气．
6．溴苯是一种常用的化工原料．实验室制备溴苯的实验步骤如下：
步骤1：在a中加入15mL苯和少量铁屑，再将b中4.0mL液溴慢慢加入到a中，充分反应．
步骤2：向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑．
步骤3：滤液依次用10mL水、8mL 10%的NaOH溶液、10mL 水洗涤，分液得粗溴苯．
步骤4：向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤即得粗产品．
苯溴溴苯
密度/g•cm-30.883.101.50
沸点/℃8059156
在水中的溶解度微溶微溶微溶
（1）仪器a的名称是三颈烧瓶．
（2）将b中的液溴慢慢加入到a中，而不能快速加入的原因是防止反应放出的热使C6H6、Br2挥发而影响产率．
（3）仪器c的作用是冷凝回流，回流的主要物质有C6H6、Br2 （填化学式）．
（4）步骤4得到的粗产品中还含有杂质苯．已知苯、溴苯的有关物理性质如上表，则要进一步提纯粗产品，还必须进行的实验操作名称是蒸馏．
13．在一定温度下，把3.0moLM和2.5moLN混合于2.0L的密闭容器中，发生反应的化学方程式为：3M（g）+N（g）?XP（g）+2W（g），5min后反应达到平衡，容器内的压强变小，已知W的平均反应速率为0.10mol•L-1•min-1，下列说法错误的是（　　）
A．X的值为1
B．M的平均反应速率为0.15 mol•L-1•min-1
C．M的转化率为60%
D．平衡时P的浓度为0.25 mol•L-1
10．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是（　　）
A．含有 NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L
B．25℃，1.01×105Pa，44g CO2中含有的分子数为NA
C．在常温常压下，22.4L Cl2含有的分子数为1.0NA
D．在标准状况下，22.4L H2O含有的分子数为1.0NA
11．在配制一定体积的溶液中，下列操作使得到的溶液浓度偏低的是 （　　）
A．将溶解溶质的烧杯内的液体倒入容量瓶后，未洗涤烧杯就进行定容．
B．定容时，液面超过容量瓶颈上的刻度线，用胶头滴管将过量的液体吸出
C．定容摇匀后，发现瓶内液面略低于瓶颈刻度线

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