Question

【题目】氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，可由两种常见气体制取，其易分解、易水解，可用于医药、氨化剂等。某科研小组利用以下装置制备氨基甲酸铵。回答下列问题:

（1）写出a中的固体药品的名称________，制取氨气的原理为___________(结合化学方程式并用简要的文字加以说明)。

（2）恒压滴液漏斗的作用是________。

（3）有同学建议该CO2发生装置直接改用如下装置代替，你认为他的改进有何优点(试述一种): ________ 。

（4）反应器C中发生反应的化学方程式为________ 。

（5） 双通玻璃管的作用________；b中溶液的作用________ 。

（6）上述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、Ba(OH)2溶液、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。

溶液不变浑浊，则证明固体中不含有________。

步骤3: 取步骤2的上层清液于试管中加入少量 的______。

溶液变浑浊，则证明固体中含有_______。

②根据①的结论: 取氨基甲酸铵样品15.80g，用上题步骤经充分处理后，过滤、洗涤、干燥，测得沉淀质量为5.91g 。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为________。

Answer 1

【答案】 新制生石灰（NaOH固体、碱石灰均可） CaO+NH3.H2O=Ca(OH)2+NH3↑ CaO吸水且放热促进氨气生成 平衡压强，使漏斗内液体顺利滴下 装置简单，无需干燥；②低温环境，提高产率(答其中一点即可） 2NH3＋CO2＝H2NCOONH4 防止倒吸 吸收氯化氢气体 (NH4)2CO3 Ba(OH)2 NH4HCO3 85.0%（0.85）

【解析】由题意结合实验装置可得，三颈烧瓶中产生氨气，锥形瓶中产生CO2，经除杂干燥后的氨气和CO2在反应器C中反应生成氨基甲酸铵。

（1）恒压滴液漏斗盛有浓氨水，是利用NH3H2O受热分解产生氨气，所以a中的固体药品可以是新制生石灰(或氢氧化钠固体、碱石灰等)；生石灰主要成分为CaO，滴入氨水发生反应：CaO+NH3H2O=Ca(OH)2+NH3↑，CaO吸水且放热促进氨气生成。

（2）a中产生气体，使压强增大，使用恒压滴液漏斗可以平衡漏斗与三颈烧瓶中的压强，使漏斗内液体顺利滴下。

（3）原装置，用稀盐酸与碳酸钙制取二氧化碳，需要除去HCl气体，因为氨基甲酸铵易分解、易水解，所以需要干燥，并且稀盐酸与碳酸钙的反应放热，会降低氨基甲酸铵的产率，替代装置，具备如下优点：①装置简单，无需干燥；②低温环境，提高产率等。

（4）氨气和CO2在反应器C中反应生成氨基甲酸铵，根据原子守恒，化学方程式为：2NH3＋CO2＝H2NCOONH4。

（5）右侧烧杯中浓硫酸的作用是：①防止C中生成的氨基甲酸铵与空气中的水蒸气接触而水解，②吸收剩余的氨气，所以双通玻璃管的作用是防止倒吸；锥形瓶中用稀盐酸与碳酸钙制取二氧化碳，二氧化碳中会有氯化氢气体，所以b的作用是吸收氯化氢气体。

（6）①碳酸铵能与BaCl2溶液反应生成BaCO3沉淀，碳酸氢铵与BaCl2溶液不反应，所以步骤2中溶液不变浑浊，则证明固体中不含(NH4)2CO3；碳酸氢铵能与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀，所以步骤3中加入的试剂可以是Ba(OH)2，溶液变浑浊，则证明固体中含有NH4HCO3。②由题意，氨基甲酸铵样品15.80g，BaCO3沉淀的质量为5.91g，根据碳原子守恒，n[(NH4)2CO3]=n(BaCO3)=5.91g÷197g/mol=0.03mol，m[(NH4)2CO3]=0.03mol×79g/mol=2.37g，所以样品中氨基甲酸铵的质量分数为：(15.80g-2.37g)÷15.80g×100%=85.0%。