题目内容

4．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）△H＜0
（1）制备氨基甲酸铵的装置如图1所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵晶体悬浮在四氯化碳中（注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质）．
．当悬浮物较多时，停止制备．

①发生器用冰水冷却的原因是降低温度，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），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的实验方法是过滤（填写操作名称）．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2所示．双通玻璃管的作用：防止倒吸；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．
（2）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.782 0g，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．则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为80%．
[Mr（NH2COONH4）=78、Mr（NH4HCO3）=79、Mr（CaCO3）=100]．

分析 模拟制备氨基甲酸铵，根据实验原理，利用浓氨水与氢氧化钠固体制备氨气，再将氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合生成氨基甲酸铵，因反应是放热反应，为了防止产物因温度高分解及提高反应物的转化率，选择利用冰水进行水浴降温，实验结束时，要进行尾气的处理，
（1）①反应是放热反应降温平衡正向进行；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，氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，易分解；
③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；
（2）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量分数

解答 解：（1）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）；通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例；
②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，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，
故答案：过滤；c；
③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、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．物质的量为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，依据碳元素守恒得到；
x+y=0.01
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=$\frac{0.008mol}{0.01mol}$×100%=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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14．把 3mol A和2.5mol B 混合于 2L 的密闭容器中，使它们发生反应：3A（气）+B（气）?xC（气）+2D（气）
经5min后达到平衡生成1mol D，并测定C的平均速率为0.1mol/（L•min），则此反应中的B的转化率为20%，C的系数为2，A的平衡浓度为0.75mol/L．
15．下列化学用语正确的是（　　）
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12．如表表示元素周期表的一部分，回答下列有关问题（要求用化学用语）：
族
周 期		IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0
2ab
3cdefghi
4jk
（1）写出下列元素符号：dMg、iAr．
（2）k原子的电子层数为4，f原子最外层电子数为4．
（3）这11种元素中，单质的化学性质最稳定的是Ar．
（4）在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4，碱性最强的是KOH，呈两性的是Al（OH）3（写化学式）；写出它们两两反应的化学方程式：HClO4+KOH=KClO4+H2O、Al（OH）3+3HClO4=Al（ClO4）3+3H2O、Al（OH）3+KOH=KAlO2+2H2O．
（5）证明c、d原子失电子能力强弱的实验方法是Na与冷水反应生成氢气比Mg更剧烈；证明g、h原子得电子能力强弱的方法（用离子方程式表示）是H2S+Cl2=2H++S↓+2Cl-．
19．下列各组中属于同位素关系的是（　　）
A．${\;}_{3}^{6}$Li与${\;}_{3}^{7}$LiB．D2O与H2O
C．${\;}_{6}^{14}$C与${\;}_{7}^{14}$ND．金刚石与石墨
9．向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续加入过量氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液．下列对此现象说法正确的是（　　）
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C．[Cu（NH3）4]2+中，存在的化学键有离子键、极性共价键和配位键
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16．下列  ①0.5mol CH4；  ②标况下11.2LH2；  ③4℃时的9mL水；  ④0.2molNa3PO4所含原子数目按由大到小顺序排列的是（　　）
A．①④②③B．④③②①C．②③④①D．①④③②
13．下列说法不正确的是（　　）
A．当锌完全溶解后，铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢，此现象可作为判断镀锌铁皮中锌镀层是否完全被反应掉的依据
B．将一块未擦去氧化膜的铝片分别投入1 mol•L-1 CuSO4溶液中，铝片表面观察不到明显的反应现象
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