Question

（16分）氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，受热易分解。某小组模拟制备氨基甲酸铵，反应如下（且温度对反应的影响比较灵敏）：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH＜0

（1）如用下图I装置制取氨气，可选择的试剂是 。

（2）制备氨基甲酸铵的装置如下图Ⅱ所示，把NH3和CO2通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl4中。 当悬浮物较多时，停止制备。

注：CCl4与液体石蜡均为惰性介质。

①发生器用冰水冷却的原因是_________________________________________，液体石蜡鼓泡瓶的作用是 。

②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是 （填写操作名称）。为了得到干燥产品，应采取的方法是________（填写选项序号）。

a．常压加热烘干 b．高压加热烘干 c．减压40℃以下烘干

（3）制得的氨基甲酸铵可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种。

①设计方案，进行成分探究，请填写表中空格。

限选试剂：蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量固体样品于试管中，加入蒸馏水至固体溶解。	得到无色溶液
步骤2：向试管中加入过量的BaCl2溶液，静置	若溶液不变浑浊，证明固体中不含碳酸铵。
步骤3：向试管中继续加入 。	，证明固体中含有碳酸氢铵。

②根据①的结论：取氨基甲酸铵样品3.95 g，用足量氢氧化钡溶液充分处理后，过滤、洗涤、干燥，测得沉淀质量为1.97 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为_______________。[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3) =79、Mr(BaCO3)=197]

 

Answer 1

（每空2分）

（1）浓氨水与氢氧化钠固体等合理答案

（2）①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）；

通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例（或通过观察气泡，控制NH3与CO2的反应速率）

②过滤 c

（3）①

实验步骤	预期现象和结论
步骤3：少量澄清石灰水	溶液变浑浊

②0.800或80.0%（有效数字没有考虑不扣分）

【解析】

试题分析：⑴图I装置中没有加热，只能用浓氨水与氢氧化钠固体或氧化钙固体反应制取氨气。

⑵①据信息“该反应为放热反应、生成物氨基甲酸铵（NH2COONH4）受热易分解”，因此为了提高反应物的 转化率或防止产物的分解，可用冰水冷却发生器；气体通过液体石蜡鼓泡瓶时能观察气泡数，调节NH3与CO2通入比例或控制NH3与CO2的反应速率；

②根据“生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl4中”说明氨基甲酸铵难溶于CCl4（液体），采用过滤操作能将氨基甲酸铵从混合物中分离出来；为了防止氨基甲酸铵受热分解，采用“减压40℃以下”烘干产品。

⑶①在“限选试剂”中稀硝酸、稀盐酸与氨基甲酸铵、碳酸氢铵均能反应产生气体，不能用来验证碳酸氢铵；只有澄清石灰水与碳酸氢铵反应产生碳酸钙沉淀（溶液变浑浊）；

②根据①可知产品的成分有NH2COONH4、NH4HCO3，与足量氢氧化钡溶液充分反应生成BaCO3沉淀的物质的量为n(BaCO3)==0.01mol=n(NH4HCO3)[据碳原子守恒]，则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为。

考点： 本题考查物质的制备、分离与提纯、物质成分的探究与验证，样品纯度的计算等。