问题 实验题

(16分)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,受热易分解。某小组模拟制备氨基甲酸铵,反应如下(且温度对反应的影响比较灵敏):2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)  ΔH<0

(1)如用下图I装置制取氨气,可选择的试剂是                        

(2)制备氨基甲酸铵的装置如下图Ⅱ所示,把NH3和CO2通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl4中。 当悬浮物较多时,停止制备。

注:CCl4与液体石蜡均为惰性介质。

①发生器用冰水冷却的原因是_________________________________________,液体石蜡鼓泡瓶的作用是                                                               

②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.减压40℃以下烘干

(3)制得的氨基甲酸铵可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种。

①设计方案,进行成分探究,请填写表中空格。

限选试剂:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸。

实验步骤预期现象和结论
步骤1:取少量固体样品于试管中,加入蒸馏水至固体溶解。得到无色溶液
步骤2:向试管中加入过量的BaCl2溶液,静置若溶液不变浑浊,证明固体中不含碳酸铵。
步骤3:向试管中继续加入                         

                                        

                                ,证明固体中含有碳酸氢铵。
②根据①的结论:取氨基甲酸铵样品3.95 g,用足量氢氧化钡溶液充分处理后,过滤、洗涤、干燥,测得沉淀质量为1.97 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为_______________。[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3) =79、Mr(BaCO3)=197]

答案

(每空2分)

(1)浓氨水与氢氧化钠固体等合理答案

(2)①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(或通过观察气泡,控制NH3与CO2的反应速率)

②过滤     c

(3)①

实验步骤预期现象和结论
步骤3:少量澄清石灰水溶液变浑浊
   ②0.800或80.0%(有效数字没有考虑不扣分)

题目分析:⑴图I装置中没有加热,只能用浓氨水与氢氧化钠固体或氧化钙固体反应制取氨气。

⑵①据信息“该反应为放热反应、生成物氨基甲酸铵(NH2COONH4)受热易分解”,因此为了提高反应物的 转化率或防止产物的分解,可用冰水冷却发生器;气体通过液体石蜡鼓泡瓶时能观察气泡数,调节NH3与CO2通入比例或控制NH3与CO2的反应速率;

②根据“生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl4中”说明氨基甲酸铵难溶于CCl4(液体),采用过滤操作能将氨基甲酸铵从混合物中分离出来;为了防止氨基甲酸铵受热分解,采用“减压40℃以下”烘干产品。

⑶①在“限选试剂”中稀硝酸、稀盐酸与氨基甲酸铵、碳酸氢铵均能反应产生气体,不能用来验证碳酸氢铵;只有澄清石灰水与碳酸氢铵反应产生碳酸钙沉淀(溶液变浑浊);

②根据①可知产品的成分有NH2COONH4、NH4HCO3,与足量氢氧化钡溶液充分反应生成BaCO3沉淀的物质的量为n(BaCO3)==0.01mol=n(NH4HCO3)[据碳原子守恒],则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为

单项选择题
填空题