题目内容

4．氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等．制备氨基甲酸铵的化学方程式如下：2NH3（g）+CO2（g）═NH2COONH4（s）△H＜0，
已知氨基甲酸铵有以下性质：
a．常温下在干燥的空气中稳定，遇水生成碳酸铵或碳酸氢铵；
b.59℃则可分解成NH3和CO2气体；
用如图1装置制备干燥的氨气，图Ⅱ装置制备氨基甲酸铵，把制备的干燥的氨气和二氧化碳通入四氯化碳中不断搅拌混合，当生成的氨基甲酸铵晶体悬浮在四氯化碳中较多时停止制备（注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质）．

请回答下列问题：
（1）图1中，仪器B的名称干燥管，A中的化学反应方程式是CaO+NH3•H2O=Ca（OH）2+NH3↑；
（2）图2装置中使用冰水的原因是降低温度，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）；
（3）图2中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；
（4）从图2反应后的混合物中分离出产品的方法是B；
A．蒸馏      B．过滤      C．分液     D．结晶
（5）图2装置中，尾气处理装置如图3所示，玻璃管的作用防止倒吸，浓硫酸的作用是吸收多余氨气和防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解；
（6）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品7.82g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为10.0g，则样品中氨基甲酸铵的质量分数为79.8%（计算结果精确至0.1%）

分析 （1）装置1中仪器B的名称是干燥管；利用分液漏斗滴入液体溶解锥形瓶中的固体，利用溶解放热使氨水分解生成氨气，据此书写方程式；
（2）反应是放热反应，降温平衡正向进行；
（3）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；
（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；
（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；
（6）碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品中，使碳元素完全转化为碳酸钙，依据碳元素守恒和混合物质量计算物质的质量分数．

解答 解：（1）装置1中仪器B的名称是干燥管；把浓氨水滴入到固体氧化钙，在溶解过程中放热使浓氨水分解生成氨气，则反应方程式为CaO+NH3•H2O=Ca（OH）2+NH3↑，
故答案为：干燥管；CaO+NH3•H2O=Ca（OH）2+NH3↑； 
（2）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）；
（3）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；
（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，故选：B；
（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；
（6）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品7.82g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为10.0g．物质的量为$\frac{10g}{100g/mol}$=0.1mol，设样品中氨基甲酸铵物质的量为x，碳酸氢铵物质的量为y，由碳元素守恒可知，
x+y=0.1  
78x+79y=7.82
解得x=0.08mol
y=0.02mol
则样品中氨基甲酸铵的质量分数=$\frac{0.08mol×78g/mol}{7.82g}$×100%=79.8%，故答案为：79.8%．

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
相关题目
4．下列有关氨及氨水的说法中，正确的是（　　）
A．NH3是10电子分子，具有还原性B．液氨、氨气、氨水是同一种物质
C．氨气是非电解质，氨水是电解质D．NH3•H2O是混合物
5．在容积一定的密闭容器中，反应2A?B（g）+C（g）达到平衡后，升高温度容器内气体的密度增大，则下列叙述正确的是（　　）
A．正反应是吸热反应，且A不是气态B．正反应是放热反应，且A不是气态
C．正反应是吸热反应，且A是气态D．正反应是放反应，且A是气态
12．对氨基苯磺酸是制取染料和一些药物的重要中间体，可由苯胺磺化得到．

实验室可利用下图实验装置合成对氨基苯磺酸．实验步骤如下：

①在一个250mL三颈烧瓶中加入10mL苯胺及几粒沸石，将三颈烧瓶放入冷水中冷却，小心地加入18mL浓硫酸．
②将三颈烧瓶置于油浴中缓慢加热至170～180℃，维持此温度2～2.5h．
③将反应液冷却至约50℃后，倒入盛有100mL冷水的烧杯中，用玻璃棒不断搅拌，促使晶体析出，过滤，用少量冷水洗涤，得到的晶体是对氨基苯磺酸粗产品．
④将粗产品用沸水溶解，冷却结晶（若溶液颜色过深，可用活性炭脱色），过滤，收集产品，晾干．（说明：100mL水在20℃时可溶解对氨基苯磺酸1.08g，在100℃时可溶解6.67g）
试回答填空．
（1）装置中冷凝管的作用是冷凝回流．
（2）步骤②中采用油浴加热，下列说法正确的是AC（填序号）．
A．用油浴加热的好处是反应物受热均匀，便于控制温度
B．此处也可以改用水浴加热
C．实验装置中的温度计可以改变位置，也可使其水银球浸入在油中
（3）步骤③用少量冷水洗涤晶体的好处是减少对氨基苯磺酸的损失．
（4）步骤④中有时需要将“粗产品用沸水溶解，冷却结晶，过滤”的操作进行多次，其目的是提高对氨基苯磺酸的纯度．每次过滤后均应将母液收集起来，进行适当处理，其目的是提高对氨基苯磺酸的产率．
19．溴化锂常用于制冷工业，可用尿素、碳酸锂及溴为原料生产溴化锂，其原理是
3Br2+3Li2CO3+CO（NH4）2?6LiBr+2H2O+N2↑+4CO2↑其主要工艺流程如下：

（1）溴化时，pH过小对反应不利，一方面是因为碳酸锂会反应生成CO2，另一方面使溴单质和水的反应平衡向逆反应方向移动，温度不宜超过60℃的原因是温度过高会加快溴蒸汽的挥发和次溴酸根会发生自身氧化还原反应．
（2）反应过程中，若pH＞6，产品中会有溴酸盐，其原因是BrO-发生了自身的氧化还原反应，写出反应的离子方程式：3BrO-=BrO3-+2Br-．
（3）试剂X的化学式为LiOH，加活性炭处理的目的是吸附脱色．
（4）若直接用氨水代替尿素也可生产溴化锂，同时生成水、二氧化碳和氮气，该反应的化学方程式为3 Br2+3 Li2CO3+2 NH3．H2O=6LiBr+5 H2O+N2↑+3 CO2↑．
（5）用惰性电极电解熔融碳酸锂可得到金属锂，则阳极的电极方程式为2 CO32--4 e-=O2↑+2CO2↑．
（6）若原料中碳酸锂的质量为mg，最终得到溴化锂的质量为ng，据此能不能计算出溴化锂的产率？若能请写出其表达式（含m、n的表达式）；若不能，请说明理由不能，因为在图示流程中加入的 LiOH也会生成LiBr．
9．金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”．以钛铁矿（主要成分FeTiO3，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如图1：

回答下列问题：
（1）钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成．副产品甲阳离子是Fe2+．
（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是防止Fe2+氧化．
（3）此时溶液Ⅰ中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子．常温下，其对应氢氧化物的Ksp如下表所示．
氢氧化物Fe（OH）2TiO（OH）2Mg（OH）2
Ksp8.0×10-161.0×10-291.8×10-11
①常温下，若所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为0.0018mol•L-1，当溶液的pH等于10时，Mg（OH）2开始沉淀．
②若将含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，写出该反应的离子方程式：TiO2++2H2O═H2TiO3↓+2H+．
（4）Mg还原TiCl4过程中必须在1070K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是隔绝空气．
（5）在800～1000℃时电解TiO2也可制得海绵钛，装置如图2所示．图中b是电源的正极，阴极的电极反应式TiO2+4e-═Ti+2O2-．
16．下列关于有机化合物的说法完全正确的是（　　）
A．只有在生物体内才能合成的物质B．有机物都是含有碳元素的化合物
C．有机化合物都能燃烧D．含有碳元素的物质
13．下列选项中最后的物质是要制取的物质，其中不能通过所列变化得到的是（　　）
A．Cu$→_{v}^{O_{2}}$CuO$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$CuSO4溶液$\stackrel{结晶}{→}$CuSO4•5H2O
B．Al$→_{v}^{O_{2}}$Al2O3$\stackrel{{H}_{2}S{O}_{4}}{→}$Al2（SO4）3溶液$\stackrel{加热蒸干}{→}$Al2（SO4）3
C．FeSO4溶液$\stackrel{{H}_{2}S}{→}$FeS$→_{干燥}^{过滤}$FeS晶体
D．MgCl2溶液$→_{过滤}^{NH_{3}}$Mg（OH）2$\stackrel{适量HN{O}_{3}}{→}$Mg（NO3）2溶液$\stackrel{结晶}{→}$Mg（NO3）•6H2O
14．除第1周期和第7周期外，每一周期的元素都是从碱金属元素开始，以稀有元素元素结束．同一周期的主族元素，从左到右，原子半径逐渐减少，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强；金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网