Question

9．氨基甲酸胺（NH₂COONH₄）是一种白色固体，易分解极易水解，可用作肥料，灭火剂、洗涤剂，实验室用如图1装置制备氨基甲酸胺，把氨气和氧化碳通入四氧化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸胺小晶体悬浮在四氧化碳中，当浮物较多时，停止制备．

（1）结合上述实验装置，写出制备氨基甲酸胺的化学方程式2NH₃（g）+CO₂（g）?NH₂COONH₄，该反应为放热反应（填“吸热”或“放热”）
（2）液体石蜡瓶鼓泡瓶的作用是通过观察气泡，控制气体流速和调节NH₃与CO₂通入比例
（3）从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是过滤
（4）氨基甲酸胺极易水解，产物是碳酸氢铵和一种弱酸，请写出其水分解反应方程式NH₂COONH₄+2H₂O?NH₄HCO₃+NH₃•H₂O
（5）某学习小组为探究其水分解反应，分别取两份不同浓度的氨基甲酸胺溶液绘制出c（NH₂CCOO^-）随时间（t）变化曲线如图2所示，若A、B分别为不同温度时测定得到曲线，则A（“A”或“B”）曲线所对应的实验温度高，判断的依据是6～20min内曲线A中c（NH₂CCOO^-）减小量大于曲线B的，水解反应为吸热反应，升高温度有利于水解进行
（6）制得的氨基甲酸胺可能含有碳酸氢铵，取某氨基甲酸胺样品4.69g，用足量氢氧化钡溶液充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钡、过滤、洗涤、干燥，测得沉淀质量为11.82g，则样品中氨基甲酸胺的物质的量分数为83.2%
（7）自来水制备纯净水（去离子水）的工艺流程示意图3如下，试回答：
①活性炭的作用是吸附水中的有机物（或去除异味）；
②A、B中放置的物质名称分别是：A是阳离子交换树脂，B是阴离子交换树脂，且A、B中放置的物质不可以互换，请说明原因不能；否则硬水中的Ca²⁺、Mg²⁺离子易生成Mg（OH）₂等沉淀而影响树脂交换效果
③通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留，从而获得纯净水的方法称为反渗透法
④检验蒸馏水的纯度时，最简单易性的方法是测定水的电导率（或电阻率）．

Answer 1

分析 （1）由题目信息可知，氨气与二氧化碳反应生成NH₂COONH₄；氨基甲酸胺易分解，图中反应装置用冰水冷却，防止氨基甲酸胺分解，说明制备氨基甲酸胺的为放热反应；
（2）根据液体石蜡瓶鼓泡瓶中气泡控制气体流速和原料气体的配比；
（3）由氨基甲酸胺小晶体悬浮在四氧化碳中，可以采取过滤方法分离；
（4）氨基甲酸胺极易水解，产物是碳酸氢铵和一种弱碱，该弱碱为NH₃•H₂O；
（5）水解反应为吸热反应，升高温度有利于水解进行，对比6～20min内c（NH₂CCOO^-）变化量越大，水解程度越大，温度越高；
（6）生成的沉淀为碳酸钡，根据碳原子守恒、混合物总质量列方程各自物质的量，再计算氨基甲酸胺的质量，进而计算其质量分数；
（7）①活性炭具有吸附性；
②先通过阴离子交换树脂可能生成Mg（OH）₂等沉淀而影响树脂交换效果；
③通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留，从而获得纯净水的方法称为反渗透法；
④溶液的导电能力取决于溶液中的离子浓度大小，检验蒸馏水的纯度时，最简单的方法是测定水的导电率．

解答 解：（1）由题目信息可知，氨气与二氧化碳反应生成NH₂COONH₄，反应方程式为：2NH₃（g）+CO₂（g）?NH₂COONH₄，
氨基甲酸胺易分解，图中反应装置用冰水冷却，防止氨基甲酸胺分解，说明制备氨基甲酸胺的为放热反应，
故答案为：2NH₃（g）+CO₂（g）?NH₂COONH₄；
（2）根据液体石蜡瓶鼓泡瓶中气泡，控制气体流速和调节NH₃与CO₂通入比例，
故答案为：通过观察气泡，控制气体流速和调节NH₃与CO₂通入比例；
（3）由氨基甲酸胺小晶体悬浮在四氧化碳中，可以采取过滤方法分离，
故答案为：过滤；
（4）氨基甲酸胺极易水解，产物是碳酸氢铵和一种弱碱，该弱碱为NH₃•H₂O，反应方程式为：NH₂COONH₄+2H₂O?NH₄HCO₃+NH₃•H₂O，
故答案为：NH₂COONH₄+2H₂O?NH₄HCO₃+NH₃•H₂O；
（5）6～20min内曲线A中c（NH₂CCOO^-）减小量大于曲线B的，水解反应为吸热反应，升高温度有利于水解进行，故曲线A的温度高于曲线B的，
故答案为：A；6～20min内曲线A中c（NH₂CCOO^-）减小量大于曲线B的，水解反应为吸热反应，升高温度有利于水解进行；
（6）生成的沉淀为碳酸钡，其物质的量为$\frac{11.82g}{197g/mol}$=0.06mol，
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=0.06
由质量可得：78x+79y=4.69
解得x=0.05mol，y=0.01mol
故氨基甲酸铵质量为0.05mol×78g/mol=3.9g，其质量分数为$\frac{3.9g}{4.69g}$×100=83.2%，
故答案为：83.2%；
（7）①活性炭具有吸附性，则作用为吸附水中的有机物（或去除异味），
故答案为：吸附水中的有机物（或去除异味）；
②A为阳离子交换树脂，B为阴离子交换树脂，交换后硬水中的Ca²⁺、Mg²⁺离子，易生成Mg（OH）₂等沉淀而影响树脂交换效果，不能交换，
故答案为：不能；否则硬水中的Ca²⁺、Mg²⁺离子易生成Mg（OH）₂等沉淀而影响树脂交换效果；
③通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留，从而获得纯净水的方法称为反渗透法，
故答案为：反渗透法；
④因为水的电离程度极小，所以纯水是几乎不导电的，因此要检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的电导率或电阻率，
故答案为：电导率（或电阻率）．

点评 本题考查物质制备实验、化学反应速率影响因素、物质含量测定、化学与技术等，属于拼合型题目，把握反应原理为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，综合性较强．