Question

【題目】氨基甲酸銨(NH2COONH4)是重要的氨化劑，分解溫度40℃，遇水水解為碳酸氫銨。某研究小組欲探究NH2COONH4的制備與性質(zhì)。

Ⅰ.實驗室制備NH2COONH4

反應原理：2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s) ΔH<0。

（1）裝置A中發(fā)生的化學反應方程式為__________________________________。

（2）上述裝置的連接順序為A→_____→_____→______；D裝置所盛放的試劑為__________，C中三角漏斗的作用是________________________。

Ⅱ.制備實驗的改進

（3）有人提出利用下列裝置代替聚氯乙烯薄膜反應器。

該裝置的優(yōu)點是_______________、________________。結(jié)合化學反應方程式解釋不能用水代替CCl4的原因是________________；當大量固體物質(zhì)懸浮于CCl4上時即可停止反應，分離出產(chǎn)品的方法是______________。

Ⅲ.對NH2COONH4產(chǎn)物成分的探究

（4）已知，制備過程中因溫度控制不當，在150℃時會產(chǎn)生尿素。如果對參加反應的氣體干燥不徹底可能會有NH4HCO3、(NH4)2CO3雜質(zhì)生成。

①請設(shè)計簡單實驗方案探究上述產(chǎn)物中是否有尿素_______________________。

②請設(shè)計定量實驗方案探究上述產(chǎn)物(假設(shè)不存在NH4HCO3)中是否有碳酸銨___________________。

（以上方案均不需詳細描述實驗步驟，限用試劑：蒸餾水、Ba(OH)2溶液；儀器自選）

Answer 1

【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O↑ D B C 堿石灰 防倒吸 通過冰水浴及時降溫促進平衡正向移動以提高產(chǎn)率 便于觀察NH3、CO2的混合比例(或易于NH3和CO2的充分混合) NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3·H2O 過濾 將產(chǎn)物取樣加熱到40 ℃讓其分解，如果有固體剩余則含尿素 取一定質(zhì)量樣品用蒸餾水溶解后，加入足量Ba(OH)2溶液，測量單位質(zhì)量的樣品所產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量，如果每克樣品產(chǎn)生沉淀小于g，則含(NH4)2CO3

【解析】Ⅰ.（1）根據(jù)制備的原理可知，利用裝置A來制備氨氣，可以用氯化銨和熟石灰混合加熱，反應方程式為：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O↑；正確答案：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O↑。

（2）利用A裝置制備氨氣，利用D裝置干燥氨氣，然后氨氣進入到B裝置進行反應，多余的氨氣進行吸收（C），因此上述裝置的連接順序為A→D→B→C；氨氣中混有水蒸氣，可用堿石灰來干燥，D裝置所盛放的試劑為堿石灰；C中三角漏斗的作用是防倒吸；正確答案：D 、B、C；堿石灰；防倒吸。

Ⅱ.（3）改進后的裝置的優(yōu)點是通過冰水浴及時降溫促進平衡正向移動以提高產(chǎn)率，易于NH3和CO2的充分混合，加快反應速率；根據(jù)題給信息可知，氨基甲酸銨遇水水解為碳酸氫銨，所以不能用水代替CCl4，反應的方程式：NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3·H2O；固液分離可以用過濾的方法進行分離；正確答案：通過冰水浴及時降溫促進平衡正向移動以提高產(chǎn)率；便于觀察NH3、CO2的混合比例(或易于NH3和CO2的充分混合)； NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3·H2O；過濾。

Ⅲ.（4）①碳酸氫銨、碳酸銨受熱分解為氨氣和水，不再有固體剩余，若是有尿素存在，最終有固體剩余；因此可以采用將產(chǎn)物取樣加熱到40 ℃讓其分解，如果有固體剩余則含尿素；正確答案：將產(chǎn)物取樣加熱到40 ℃讓其分解，如果有固體剩余則含尿素。

②利用碳酸鹽與足量的氫氧化鋇溶液反應產(chǎn)生碳酸鋇沉淀的質(zhì)量的情況進行定量判斷，具體操作如下：取一定質(zhì)量樣品用蒸餾水溶解后，加入足量Ba(OH)2溶液，測量單位質(zhì)量的樣品所產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量，如果每克樣品產(chǎn)生沉淀小于g，則含(NH4)2CO3；正確答案：取一定質(zhì)量樣品用蒸餾水溶解后，加入足量Ba(OH)2溶液，測量單位質(zhì)量的樣品所產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量，如果每克樣品產(chǎn)生沉淀小于g，則含(NH4)2CO3。