题目内容

1．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工业原理制备氨基甲酸铵，反应的化学方程式如下：
2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（s）△H＜0
（1）如用如图装置A制取氨气，你所选择的试剂是．

（2）制备氨基甲酸铵的装置B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．
①发生器用冰水冷却的原因是：降温提高反应物转化率（或促进反应正向进行）、防止（因反应放热造成）产物分解．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．
②从反应后的混合物中分离出产品，为了得到干燥产品，应采取的方法是c（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
③尾气处理装置如图C所示．
双通玻璃管的作用：；浓硫酸的作用：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．
（3）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.73g，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15.00g．
则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为80%．

分析 本题是利用氨气和二氧化碳在四氯化碳有机溶剂里通过加热制得氨基甲酸铵的制备实验方案的设计，题中涉及到氨气的实验室制备、反应器温度的控制、二氧化碳气流的控制以及反应混合物的分离与提纯，以及产品纯度分析．
（1）装置1是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；
（2）①此反应是可逆反应，正反应是放热反应，结合平衡移动理论，为提高反应物的转化率，需降温促平衡正向进行，另外也要考虑产物的不稳定性，降温可避免产物分解；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；
②得到的产品需要干燥，可结合稳定性考虑采取的方法；
③双通玻璃管可以防止倒吸，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，另外还可以结合浓硫酸的吸水性和产品易水解考虑；
（3）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，依据碳原子守恒和混合物质量计算出二者的物质的量，再计算出物质的量分数．

解答 解：（1）把浓氨水滴入到固体氧化钙或氢氧化钠，在溶解过程中放热使浓氨水分解生成氨气，
故答案为：浓氨水与生石灰或氢氧化钠固体等； 
（2）①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，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：降温提高反应物转化率（或促进反应正向进行）；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；
②为防止产品分解和被氧化，采用真空40℃以下烘干，
故答案为：c；
③双通玻璃管可以防止倒吸，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、防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解；
（3）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.1730g，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1.500g，碳酸钙物质的量为$\frac{1.500g}{100g/mol}$=0.015mol，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，依据碳元素守恒得到；
x+y=0.015  78x+79y=1.1730
解得x=0.012mol    y=0.003mol
则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为$\frac{0.012mol}{0.012mol+0.03mol}$=80%，
故答案为：80%．

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
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11．下列过程中，涉及化学变化的是（　　）
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12．下列既属于氧化还原反应，生成物的总能量又大于反应物总能量的是（　　）
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9．工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与铅膏（主要成分为PbSO4）发生反应：PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）．Ksp （PbCO3）=1.5×10-13，Ksp （PbSO4）=1.8×10-8某课题组用PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分．
（1）计算上述反应的平衡常数：K=1.2×105．
（2）加入足量NaHCO3溶液也可实现该转化，写出离子方程式2HCO3-+PbSO4=SO42-+PbCO3+H2O+CO2↑
（3）查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3•Pb（OH）2]，它和PbCO3受热都易分解成PbO．该课题组对固体产物（不考虑PbSO4）的成分提出如下假设，
假设一：全部为2PbCO3•Pb（OH）2；
假设二：全部为PbCO3；
假设三：2PbCO3•Pb（OH）2 和PbCO3的混合物
为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究．
实验步骤实验现象和结论
取一定量样品充分干燥，然后将样品加热分解，将产生的气体依次通过盛有无水硫酸铜的干燥管和盛有澄清石灰水的洗气瓶．无水硫酸铜变蓝色，澄清石灰水变浑浊
说明样品全部是2PbCO3•Pb（OH）2
①你是否同意该同学的结论，并简述理由不同意．若为假设三，有同样的现象．
②如果不同意，请提出改进意见将气体依次通过足量的浓硫酸和澄清石灰水，并分别测量增重的质量，通过计算确定H元素和C元素的物质的量之比．若n（C）：n（H）=1：1，则为假设一，若n（c）：n（H）＞1：1，则为假设三．
16．下列变化中，需要加入氧化剂的是（　　）
A．Cu2+→CuB．HCl→H2C．Fe2O3→FeD．FeCl2→FeCl3
6．某溶液中含有大量的下列离子：Mg2+、NO3-、K+和M离子，经测定Mg2+、NO3-、K+离子的物质的量浓度之比为2：4：1，则M离子可能是下列中的（　　）
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13．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是（　　）
组别c（HCl）（mol•L-1）温度（℃）状态
12.025块状
22.530块状
32.550粉末状
42.530粉末状
A．4-3-2-1B．1-2-3-4C．3-2-4-1D．3-4-2-1
10．氢氟酸是一种弱酸，已知25℃时：
①HF（aq）+OH-（aq）═F-（aq）+H2O（l）△H=-67.7kJ•mol-1
②H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ•mol-1
在20mL 0.1mol/L氢氟酸中加V mL 0.1mol/L NaOH溶液．下列说法错误的是（　　）
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B．当V=20时，溶液中：c（OH-）=c（H+）+c（HF）
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D．当V=20时，溶液中水的电离程度最大（忽略溶液温度的变化）
11．下列说法中不正确的是（　　）
A．1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
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C．1个氧原子的实际质量约为$\frac{6.02×1{0}^{23}}{32}$g
D．3molOH-的质量为51g

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