题目内容

氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下:
2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) + Q   (Q > 0 )
(1)如用如图装置制取氨气,你所选择的试剂是                  。

制备氨基甲酸铵的装置如下图所示,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。 当悬浮物较多时,停止制备。

注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
(2)发生器用冰水冷却的原因是___________ __    _。
(3)液体石蜡鼓泡瓶的作用是_______。
(4)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. 真空40 ℃以下烘干
(5)尾气处理装置如图所示。双通玻璃管的作用:________      ;浓硫酸的作用:                       、______________        _。

(6)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7820 g,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1.000 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为
___________。(精确到2位小数)

(1) 浓氨水与生石灰(氢氧化钠固体等) (2分,合理即给分)
(2)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)(2分)
(3) 通过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例 (1分)
(4)过滤    c(各1分,共2分)
(5)防止倒吸;吸收多余氨气、防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解(各1分,共3分)
(6)0.80或80%(有效数字没有考虑扣1分) (2分)

解析试题分析:(1)由于氨水中存在平衡关系NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-,所以要利用浓氨水制备氨气,可以把浓氨水滴入到固体氧化钙或氢氧化钠,在溶解过程中放热且溶液中c(OH-)增大,使浓氨水分解生成氨气。
(2)反应2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)+Q是放热反应,降低温度平衡向正反应方向进行,有利于氨基甲酸铵上网生成。且氨基甲酸铵受热易分解,所以反应过程中需要用冰水冷却。
(3)因为气体参与反应的不易控制反应速率和用量,所以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,即通过观察气泡,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,其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,氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、不能加热烘干,应在真空40℃以下烘干,所以答案选c。
(5)氨气易溶于水,所以需要有防倒吸装置,双通玻璃管的作用是防止液体倒吸;氨气是碱性气体,浓硫酸是强酸,且具有吸水性,所以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。
(6)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7820g,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1.000g。该物质是碳酸钙,其物质的量为1.000g÷100g/mol=0.010mol。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,依据碳原子守恒得到;x+y=0.01,又因为78x+79y=0.7820,解得x=0.008mol、y=0.002mol,则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数=×100%=80%。
考点:考查氨气制备、仪器选择、实验条件控制、物质合成实验方案设计与评价以及物质含量的计算等

练习册系列答案
相关题目

资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液的浅红色加深。
(1)该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为        
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能为碱式碳酸镁[yMg(OH)2?xMgCO3]
(2)为了确定产物,进行以下定性实验:

实验序号
 
实  验
 
实验现象
 
结  论
 
实验Ⅱ
 
将实验I中收集到的气体点燃
 
安静燃烧,
火焰呈淡蓝色
 
气体成分为
   ①     
 
实验Ⅲ
 
将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤,取少量加入足量   ②   
 
 
    ③    
 
白色不溶物中含有MgCO3
 
实验Ⅳ
 
取实验Ⅲ中的滤液,向其中加入适
量  ④   稀溶液
 
产生白色沉淀,溶液红色变浅
 
溶液中存在CO32-
离子
 
 
实验Ⅲ中洗涤的操作方法是                                  。
(3)为进一步确定实验I的白色不溶物的成分,进行以下定量实验,装置如图所示:

称取干燥、纯净的白色不溶物 4.52 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.36 g,装置B增重1.76 g。
装置C的作用是                                                   ;
白色不溶物的化学式为                      。
(4)写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式                                。

为探究Cl2、漂白粉的制备及有关性质,某兴趣小组设计并进行了以下实验探究。请回答以下问题:
(1)实验室拟用下列装置制备干燥纯净的氯气,请按照气体从左向右流动的方向将仪器进行连接:H→_______、_______→_______、_______→_______;其中广口瓶Ⅱ中的试剂为_______。
    
(2)写出工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学反应方程式_______;
(3)实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品,其中肯定存在CaCl2。请设计实验,探究该样品中除CaCl2外还含有的其他固体物质。
①提出合理假设。
假设1:该漂白粉未变质,还含有Ca(ClO)2
假设2:该漂白粉全部变质,还含有______;
假设3:该漂白粉部分变质,还含有Ca(ClO)2和CaCO3。
②设计实验方案,进行实验。请在下表中写出实验步骤、预期现象和结论。
限选用的仪器和药品:试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、品红溶液、1 mol·L-1 HCl溶液、新制澄清石灰水。(提示:不必检验Ca2+和Cl-。)

 
实验步骤
预期现象与结论
步骤1
取少量上述漂白粉于试管中,先加入     溶解后,再把生成的气体通入     。
若       ,则假设1成立;
若       ,则假设2或假设3成立。
步骤2
已确定漂白粉变质,则另取少量上述漂白粉于试管中,先加入适量1 mol·L-1 HCl溶液,再加入    。
若       ,则假设2成立;
若       ,则假设3成立。
 

(16分)铜陵有色股份有限公司电线电缆厂属国家电线电缆、绕组线行业专业生产厂。在电缆生产过程中,不可避免地会产生一定量的含铜废料(如:零碎电缆)。某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后,围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法。甲同学根据已学知识,提出了一套回收方案:

乙同学在查阅资料后得知:在通入空气并加热的条件下,铜可与稀硫酸在溶液中发生反应(方程式为:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O ) ,于是他提出了另一套方案:

(1)甲方案的①、③两个步骤中,与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是:
①                            ;③                               。
(2)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较,你认为       (填“甲”或“乙”)方案更合理,理由是:                                                   。
(3)丙认为,无论是甲还是乙的方案,在“加铁屑”这一步时,应该加入略过量的铁屑。你认为丙这么说的道理是:                             。
丁又提出了疑问:如果铁过量,剩余的铁粉会混在红色粉末中,该怎么处理呢?
请提出你的想法:                                  。
(4)最后,老师肯定了同学们的积极思考,但同时指出:方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后,会得到一种俗称“绿矾”的工业产品,可增加经济效益。如果直接排放掉滤液,不仅造成了浪费,还会                               。
(5)若上述方案所用的稀硫酸质量分数为36.8%,问每1000mL98%的浓硫酸(密度为1.84g/mL)能配制出这种稀硫酸               g,需水         mL(水的密度为1.0g/mL ) ,在实验室中稀释浓硫酸时,是如何操作的:                         。

精制氯化钾在工业上可用于制备各种含钾的化合物。完成下列填空:
(1)工业氯化钾中含有Fe3+、SO42—、Br—等杂质离子,可按如下步骤进行精制,完成各步内容。
①溶解;②加入试剂至Fe3+、SO42—沉淀完全,煮沸;③_____________________;④加入盐酸调节pH;
⑤___________________(除Br—);⑥蒸干灼烧。
步骤②中,依次加入的沉淀剂是NH3·H2O、________、________。
证明Fe3+已沉淀完全的操作是_________________________________________________。
(2)有人尝试用工业制纯碱原理来制备K2CO3。他向饱和KCl溶液中依次通入足量的______和______两种气体,充分反应后有白色晶体析出。将得到的白色晶体洗涤后灼烧,结果无任何固体残留,且产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。
写出生成白色晶体的化学方程式:___________________________________________。
分析该方法得不到K2CO3的原因可能是_______________________________________。
(3) 用氯化钾制备氢氧化钾的常用方法是离子交换膜电解法。氢氧化钾在_________极区产生。为了避免两极产物间发生副反应,位于电解槽中间的离子交换膜应阻止_______(填“阴”、“阳”或“所有”)离子通过。
(4)科学家最近开发了一种用氯化钾制氢氧化钾的方法。其反应可分为5步(若干步已合并,条件均省略)。请写出第⑤步反应的化学方程式。
第①、②步(合并):2KCl + 4HNO3→ 2KNO3 + Cl2 + 2NO2 + 2H2O
第③、④步(合并):4KNO3 + 2H2O → 4KOH + 4NO2 + O2
第⑤步:____________________________________________
总反应:4KCl + O2 + 2H2O → 4KOH + 2Cl2
与电解法相比,该方法的优势可能是______________。

某实验小组对普通锌锰废干电池内的黑色固体进行探究,设计如下方案:

己知:I、普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。
II、氢氧化锌为白色粉末,不溶于水,溶于酸、强碱溶液和氨水。
请回答以下问题:
(1)②操作的名称是___________。
(2)某同学猜想溶液A的成分含有NH4Cl和ZnCl2,请你设计一个实验方案,验证其猜想正确,要求在答题卡上按下表格式写出实验操作、预期现象和结论。
限选试剂:蒸馏水、2moL·L-1 HCI 、2 moL·L-1 HNO3 、2 moL·L-1 NH3·H2O、6 moL·L-1 NaOH、0.1 moL·L-1 KSCN、0.1 moL·L-1 BaCl2、0.1 moL·L-1 AgNO3、紫色石蕊试液、红色石蕊试纸

实验操作
预期现象
结论
步骤1:各取少量溶液A分装a、b、c三支试管,往a试管,__
__________________________
有白色沉淀产生
说明溶液A含有Cl-
步骤2:往b试管,__________
__________________________
______________________
_______________________
步骤3:往c试管,__________
__________________________
先产生_______________,
后____________________
说明溶液A含有Zn2+
 
(3)取少量固体c放入试管,滴加入双氧水,观察到有气体产生,写出该反应的化学方程式:_______________。
(4)为测定废干电池中二氧化锰的质量分数,进行下面实验:准确称取ag废千电池固体,溶于稀硫酸,加入碘化钾溶液,充分反应后,用bmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定,用淀粉作指示剂,滴定至终点,重复实验,平均消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积为vmL,则废电池中二氧化锰的质量分数的计算表达式为:________________________________。
(滴定有关反应:MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)

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