Question

【題目】氨基甲酸銨（H2NCOONH4）是一種易分解、易水解的白色固體，某研究小組用下圖所示的實驗裝置，利用氫氧化鈉固體、濃氨水、干冰等作原料制備氨基甲酸銨。主要反應原理：2NH3(g) + CO2(g)＝H2NCOONH4(s) ΔH＜0。

（1）儀器2的名稱是_____________。儀器3中NaOH固體的作用是_____________。

（2）儀器6的一個作用是控制原料氣按反應計量系數充分反應，若反應初期觀察到裝置內稀硫酸溶液中產生氣泡，應該_____________（填“加快”、“減慢”或“不改變”）產生氨氣的流速。

（3）另有一種制備氨基甲酸銨的反應器（CCl4充當惰性介質）如下圖：

①若無冰水，則氨基甲酸銨易分解生成尿素[化學式為CO(NH2)2]。請寫出氨基甲酸銨受熱分解的化學反應方程式：_____________。

②當CCl4液體中產生較多晶體懸浮物時，即停止反 應，過濾分離得到粗產品，為了將所得粗產品干燥可采取的方法是_____________。

A．蒸餾 B．高壓加熱烘干 C．真空微熱烘干

（4）已知氨基甲酸銨可完全水解為碳酸氫銨，則該反應的化學方程式為_____________。

為測定某樣品中氨基甲酸銨的質量分數，某研究小組用該樣品進行實驗。已知雜質不參與反應，請補充完整測定某樣品中氨基甲酸銨質量分數的實驗方案：用天平稱取一定質量的樣品，加水溶解，_____________，測量的數據取平均值進行計算（限選試劑：蒸餾水、澄清石灰水、BaCl2溶液）。

Answer 1

【答案】 三頸燒瓶 干燥氨氣，防止生成的氨基甲酸銨水解 加快 H2NCOONH4CO(NH2)2+H2O C NH2COONH4＋2H2O＝NH4HCO3＋NH3·H2O 加入足量澄清石灰水，充分反應后，過濾、用蒸餾水洗滌所得沉淀、干燥后稱量沉淀的質量。重復2～3次

【解析】試題分析：根據裝置圖可知，利用裝置2制備氨氣，由于氨基甲酸銨易水解所以用裝置3干燥氨氣，利用裝置4制備干燥的二氧化碳氣體，在裝置5中發生2NH3(g) + CO2(g)＝H2NCOONH4(s)制備氨基甲酸銨。

用第二種方法制備氨基甲酸銨

①根據元素守恒可知氨基甲酸銨受熱分解成尿素和水。

②氨基甲酸銨易分解，為了將所得粗產品干燥可真空微熱烘干。

（4）根據元素守恒可知氨基甲酸銨和水完全水解為碳酸氫銨和氨水。

氨基甲酸銨完全水解成碳酸氫銨，與澄清石灰水反應生成碳酸鈣沉淀。

解析：根據以上分析，（1）根據圖示，儀器2的名稱三頸燒瓶。儀器3中NaOH固體的作用是干燥氨氣，防止生成的氨基甲酸銨水解。

（2）氨氣易溶于稀硫酸，二氧化碳難溶于稀硫酸，若反應初期觀察到裝置內稀硫酸溶液中產生氣泡，說明二氧化碳過量，應該加快產生氨氣的流速。

（3）①根據元素守恒可知氨基甲酸銨受熱分解成尿素和水，方程式為：H2NCOONH4CO(NH2)2+H2O。

②氨基甲酸銨易分解，為了將所得粗產品干燥可真空微熱烘干，故C正確；

（4）根據元素守恒可知氨基甲酸銨和水完全水解為碳酸氫銨和氨水，該反應的化學方程式為NH2COONH4＋2H2O＝NH4HCO3＋NH3·H2O。

氨基甲酸銨完全水解成碳酸氫銨，能與澄清石灰水反應生成碳酸鈣沉淀，充分反應后，過濾、用蒸餾水洗滌所得沉淀、干燥后稱量沉淀的質量。重復2～3次，根據沉淀質量計算。