Question

12．氨基甲酸铵（NH₂COONH₄）是一种白色固体，易分解、极易水解，可用作肥料、灭火剂、洗涤剂等．实验室用如图1所示装置制备氨基甲酸铵，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最浮在四氯化碳，当悬浮物较多时，停止制备．

（1）结合上述实验装置，写出制备氨基甲酸铵的化学方程式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）氨基甲酸铵极易水解，产物是碳酸氢铵和一种弱碱，请写出其水解反应方程式NH₂COONH₄+2H₂O?NH₄HCO₃+NH₃•H₂O；．某学习小组为探究其水解反应，分别取两份不同浓度的氨基甲酸铵溶液，绘制出c（NH₂COO^-）随时间（t）变化的曲线如图2所示，若A、B分别为不同温度时测定的曲线，则A（填“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．
（5）制得的氨基甲酸按可能含有碳酸氢铵．取某氨基甲酸样品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．则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为83.3%．

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；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；
（5）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，进而计算其物质的量分数．

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；放热；
（2）可以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；
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：NH₂COONH₄+2H₂O?NH₄HCO₃+NH₃•H₂O；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；
（5）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，
则制得的样品中氨基甲酸胺的物质的量分数为：$\frac{0.05mol}{0.06mol}$×100=83.3%，
故答案为：83.3%．

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，题目难度中等，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．