Question

（8分）三聚氰胺（化学式为C₃H₆N₆）是一种白色结晶粉末，因其低毒、含氮量高，俗称“蛋白精”。不法分子为了提高奶粉中的蛋白质含量而加入三聚氰胺，导致发生婴幼儿泌尿结石病例。某化学兴趣小组同学欲探究三聚氰胺的制取原理：

【查阅资料】

（1）化工企业常用尿素合成法制取三聚氰胺。即以尿素[化学式CO(NH₂)₂]为反应物，硅胶为催化剂，在380℃至400℃的温度下，沸腾反应、冷凝得到三聚氰胺，同时产生两种无色气体，其中一种气体具有刺激性气味。

（2）NO是无色气体，不溶于水，在空气中能迅速氧化为棕色NO₂气体。

【提出问题】反应生成的两种气体是什么？

【假设猜想】根据资料及反应物判断，生成的两种气体可能是：

①二氧化碳和水蒸气    ②二氧化碳和氨气（NH₃）

③二氧化碳和氮气      ④二氧化碳和二氧化氮

提出以上猜想的依据是                                 ；

你认为合理的猜想是（填序号）            ，理由是                              。

【设计实验】同学们在老师的指导下，设计如图所示的实验模拟制取三聚氰胺，并验证猜想。

【实验现象和分析】

（1）A装置的作用是                               。

（2）实验时观察到B中棉花变红，证明生成了         ，同时看到D中         现象，说明还生成了二氧化碳。

（3）C中浓硫酸的作用是                            。

【实验结论】根据资料和实验现象分析可知，用尿素分解制取三聚氰胺的化学方程式为

                                                 。

 

Answer 1

【答案】

【假设猜想】反应前后元素种类不变（合理给分）

②     只有②中气体符合无色、有刺激性气味

【实验现象与分析】（1）冷凝得到三聚氰胺

（2）氨气（或碱性气体）    澄清石灰水变浑浊

（3）吸收氨气

【实验结论】6CO(NH₂)₂C₃H₆N₆ + 6NH₃↑ + 3CO₂↑

【解析】

试题分析：1、【假设猜想】根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，故有以下关于两种无色气体的猜测：①二氧化碳和水蒸气；②二氧化碳和氨气（NH₃）；③二氧化碳和氮气；④二氧化碳和二氧化氮。但合理的猜想是②，理由是只有②中气体符合无色、有刺激性气味的特征。

2、【实验现象和分析】

（1）根据题中资料可知，三聚氰胺需要冷凝得到，故A装置的作用是冷凝得到三聚氰胺。

（2）实验时观察到B中棉花变红，证明生成了氨气（或碱性气体），同时看到D中澄清石灰水变浑浊，说明还生成了二氧化碳。

（3）浓硫酸能与碱性气体反应，C中浓硫酸的作用是吸收氨气。

3、用尿素分解制取三聚氰胺的化学方程式为：6CO(NH₂)₂C₃H₆N₆ + 6NH₃↑ + 3CO₂↑

考点：质量守恒定律；实验设计与探究；二氧化碳的性质；酸碱指示剂；化学方程式。

点评：本题给定了一些信息，要求同学们具有分析信息并综合信息的能力，设计合理的实验，逐步探究实验结论，难度较大。