Question

【题目】实验室制备氨基甲酸铵（NH2COONH4）的反应如下：2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)。该反应在干燥条件下仅生成氨基甲酸铵，若有水存在则生成碳酸铵或碳酸氢铵。

（1）该反应在一定条件下能够自发进行，则反应的ΔH________0。（填大于、小于或等于）

（2）写出生成碳酸氢铵的化学方程式________。

（3）实验步骤如下：

步骤1：按图所示组装仪器，检查装置气密性。

步骤2：在相应仪器中装入药品，其中在三颈烧瓶中加入氢氧化钠固体，恒压滴液漏斗中装入浓氨水。

步骤3：滴加浓氨水并搅拌，调节反应速率，在反应器中得到产品

……

①干燥管中盛放的药品是_________。

②对比碳酸盐和酸反应制CO2，该实验利用干冰升华产生CO2气体的优点有______，_______。

③以恒压滴液漏斗代替分液漏斗的目的是________________。

④反应后期CO2气流量下降时，可采取的相应措施是______________。

（4）该实验装置中可能存在的缺陷是____________。

Answer 1

【答案】 小于 NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3 固体氧化钙（生石灰）或固体氢氧化钠或碱石灰（写成化学式也给分） 不需净化和干燥处理 提供低温环境，提高转化率（或干冰升华吸收热量，提供低温环境使氨基甲酸铵的合成反应向正反应方向移动，提高了反应产率 ） 使氨水顺利滴下（使恒压滴液漏斗上部和三颈烧瓶气压相通，液体顺利滴下） 调节恒压滴液漏斗旋塞，减慢氨水滴加速度 产品易堵塞导管；或没有防倒吸装置，稀硫酸会倒吸；或反应器与稀硫酸之间没有防止水蒸气进入反应器的装置（任写一条，其它合理答案酌情给分）

【解析】(1)2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)，该反应为熵减的过程，若能自发进行，说明该反应为放热反应，即△H＜0，故答案为：小于；

(2)水会和氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠，反应的化学方程式为：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；故答案为：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；

(3)①由于制备氨基甲酸铵的原料氨气必须是干燥的，以防止副反应的发生，因此生成的氨气必须进行干燥，因为氨气是碱性气体，所以干燥氨气应该用氧化钙或固体氢氧化钠或碱石灰，故答案为：固体氢氧化钠或碱石灰；

②碳酸盐和酸反应制CO2，则生成的CO2必须进行净化和干燥处理，而直接利用干冰制备CO2，不需要干燥；又因为该反应是放热反应，提供低温环境，可以提高转化率，故答案为：不需要干燥；提供低温环境，提高转化率；

③和普通分液漏斗相比，恒压滴液漏斗上部和三颈烧瓶气压相通，可以保证恒压滴液漏斗中的液体顺利滴下，故答案为：使氨水顺利滴下；

④反应后期，由于二氧化碳的气流下降，导致通入的二氧化碳气体减少，此时可以通过调节恒压滴液漏斗旋塞，减慢氨水的滴加速度，故答案为：调节恒压滴液漏斗旋塞，减慢氨水的滴加速度；

(4)依据装置图中流程分析，安全问题主要是堵塞导气管，液体发生倒吸；依据反应过程中的产物分析，不能把污染性的气体排放到空气中，吸收易溶于水的气体需要放倒吸，实验装置存在安全问题产品易堵塞导管，稀硫酸会倒吸，故答案为：产品易堵塞导管，稀硫酸会倒吸。