Question

（15分）氨基甲酸铵（H2NCOONH4）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组用如下方法制备氨基甲酸铵，反应的化学方程式如下：

2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s) ΔH＜0

（1）实验室通常采用图1装置制取氨气，你所选择的试剂是 。

（2）制备氨基甲酸铵的装置如图2所示，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。当悬浮物较多时，停止制备。

注：四氯化碳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 （填操作名称）。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.真空40 ℃以下烘干

③尾气处理装置如图3所示。能否将浓H2SO4改为稀H2SO4 （填“能”或“否”），理由是 。

（3）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.570 g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为2.000 g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为_______。

[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3) =79、Mr(CaCO3)=100]

Answer 1

（1）氯化铵和氢氧化钙 （2分）（2）① 此反应为放热反应，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） （2分）

通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例 （2分） ② 过滤（1分） c （2分）

③ 否 （1分）浓硫酸可以防止水蒸气进入反应容器使氨基甲酸铵水解（或者稀硫酸中水蒸气可能进入反应容器导致氨基甲酸铵水解）（2分）

（3）0.4968或49.68%（有效数字没有考虑不扣分，在0.5000～0.4900范围内可以得分）（3分）

【解析】

试题分析：（1）图1 是固体与固体之间加热制备气体的实验装置，因此实验室如果采用图1装置制取氨气，所选择的试剂是氯化铵和氢氧化钙。

（2）①由于此反应为放热反应，降低温度，有利于平衡向正反应方向进行，可以提高反应物转化率，因此发生器用冰水冷却。由于气体之间的反应量不易控制，因此通过液体石蜡鼓泡瓶可通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例。

②由于生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中，所以从反应后的混合物中分离出产品的实验方法过滤。又因为氨基甲酸铵易分解、易水解，所以为了得到干燥产品，应采取的方法是真空40 ℃以下烘干，答案选c。

③二者虽然都能吸收氨气，当由于浓硫酸还可以防止水蒸气进入反应容器使氨基甲酸铵水解，所以尾气处理装置中不能将浓H2SO4改为稀H2SO4。

（3）设混合物则碳酸氢铵和氨基甲酸铵的物质的量分别是amol和bmol，则79a＋78b＝1.57。碳酸钙的物质的量是2.00g÷100g/mol＝0.02mol，则根据碳原子守恒可知a＋b＝0.02，解得a＝b＝0.01，所以样品中氨基甲酸铵的质量分数为。

考点：考查物质制备实验方案设计与探究