Question

【题目】氨基甲酸铵（H2NCOONH4）是一种易分解、易水解的白色固体，可用于化肥、灭火剂、洗涤剂等。某研究小组用下图所示的实验装置，利用氢氧化钠固体、浓氨水、干冰等作原料制备氨基甲酸铵。主要反应原理：2NH3(g) + CO2(g)＝H2NCOONH4(s) ΔH＜0。

(1)实验室用98%的浓硫酸配制15%的稀硫酸，除量筒外还需使用下列仪器中的____。

a．烧杯 b．一定容积的容量瓶 c．玻璃棒 d．滴定管

(2)仪器1恒压分液漏斗，其优点是__________________________。

(3)仪器3中NaOH固体的作用是__________________________。

(4)仪器6的一个作用是控制原料气按反应计量系数充分反应，若反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡，应该______（填“加快”、“减慢”或“不改变”）产生氨气的流速。

(5)另有一种制备氨基甲酸铵的反应器（CCl4与液体石蜡均为惰性介质）如图。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。

①发生器用冰水冷却的原因是________________________________________；

②从反应后混合物中过滤分离出产品。为了得到干燥产品，应采取的方法是_____（填序号）

a．常压加热烘干 b．高压加热烘干 c．真空40℃以下烘干

(6)已知氨基甲酸铵可完全水解，其中产物有碳酸氢铵。氨基甲酸铵水解反应的化学方程式为________________________________。

Answer 1

【答案】ac 便于浓氨水顺利流下 干燥氨气，防止生成的氨基甲酸铵水解 加快 生成物氨基甲酸铵易分解且反应放热，用冰水冷却防止生成物因温度过高而分解，且降温使反应正向进行，提高反应物的转化率 c NH2COONH4＋2H2O＝NH4HCO3＋NH3·H2O或NH2COONH4＋2H2O＝NH4HCO3＋NH3↑＋H2O

【解析】

(1)实验室用98%的浓硫酸配制15%的稀硫酸，用量筒量取一定体积的浓硫酸，加入到盛有一定量水的烧杯中，玻璃棒不断搅拌，因此配制过程中除量筒外还需使用a．烧杯，c．玻璃棒；综上所述，本题选ac。

(2)恒压分液漏斗，能够保持内外压强不变，便于浓氨水顺利流下；综上所述，本题答案是：便于浓氨水顺利流下。

(3) 因为氨基甲酸铵易水解，U型管内氢氧化钠干燥氨气，防止生成的氨基甲酸铵水解；综上所述，本题答案是：干燥氨气，防止生成的氨基甲酸铵水解。
(4) 若反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡,说明有二氧化碳排出,通入氨气的量不足,应该适当加快产生氨气的流速；因此，本题正确答案是:加快。
(5) ①反应2NH3(g) + CO2(g)＝H2NCOONH4(s) ΔH＜0是放热反应，降温平衡正向进行；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；综上所述，本题答案是：生成物氨基甲酸铵易分解且反应放热，用冰水冷却防止生成物因温度过高而分解，且降温使反应正向进行，提高反应物的转化率。

②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（H2NCOONH4）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；综上所述，本题答案是：c。

(6)已知氨基甲酸铵可完全水解，其中产物有碳酸氢铵和一水合氨（或氨气），氨基甲酸铵水解反应的化学方程式为NH2COONH4＋2H2O＝NH4HCO3＋NH3·H2O或NH2COONH4＋2H2O＝NH4HCO3＋NH3↑＋H2O；综上所述，本题答案是：NH2COONH4＋2H2O＝NH4HCO3＋NH3·H2O或NH2COONH4＋2H2O＝NH4HCO3＋NH3↑＋H2O。