Question

【題目】氨基甲酸銨(H2 NCOONH4)是一種白色晶體，是常見的實驗藥品，可由干燥的NH3和干燥的CO2在任何比例下反應得到每生成1.0g氨基甲酸銨放出2.05kJ的熱量。回答下列問題：

(1)實驗室可選用下列裝置(I~V)制備干燥的NH3和CO2。

①用裝置I、Ⅲ制備并純化NH3時，接口a與________________(填接口字母)相連，裝置I中發生反應的化學方程式為________________________。

②制備并純化CO2時，按氣流從左至右的方向，各接口連接順序為________________(填接口字母)

(2)一種制備氨基甲酸銨的改進實驗裝置如下圖所示：

①用儀器W代替分液漏斗的優點是________________________；用干冰裝置代替(1)中制備并純化CO2裝置的優點是________________________。

②“薄膜反應器”中發生反應的熱化學方程式為________________________；盛濃硫酸的裝置的作用是________________________________(列舉2點)。

③體系中若有水蒸氣，還可能生成的銨鹽是________________________(填化學式)。

Answer 1

【答案】d 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O bhgef 平衡壓強，可使濃氨水一直順利滴入三頸燒瓶 裝置簡單，產生的CO2不需凈化和干燥(或氣體的溫度低有利于提高NH3和CO2的平衡轉化率，答案合理即可 2NH3(g)+CO2(g)＝H2NCOOONH4(s)△H=-159.90kJ·mol-1 吸收未反應的氨氣、防止空氣中水蒸氣進入反應器、通過觀察是否有氣泡調節滴入氨水的速率等(答出兩條合理的優點即可 (NH4)2CO2(或NH4HCO3)

【解析】

根據裝置圖中各儀器的構造和作用分析解答；由題干信息計算反應熱，進而書寫熱化學方程式。

(1)①為了使氣體充分干燥，氣體從大口通入，應的化學方程式為：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，

故答案為：d，2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；

②制備并純化CO2時，先通過飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫，然后通入濃硫酸干燥，所以按氣流從左至右的方向，各接口連接順序為bhgef，

故答案為：bhgef；

(2) ①根據圖中裝置的構造可知，用儀器W代替分液漏斗的優點是：平衡壓強，可使濃氨水一直順利滴入三頸燒瓶；用干冰裝置代替(1)中制備并純化CO2裝置的優點是：裝置簡單，產生的CO2不需凈化和干燥，

故答案為：平衡壓強，可使濃氨水一直順利滴入三頸燒瓶；裝置簡單，產生的CO2不需凈化和干燥；

②生成1.0g氨基甲酸銨放出2.05kJ的熱量，則生成1mol放出的熱量為159.90kJ，所以熱化學方程式為：2NH3(g)+CO2(g)＝H2NCOOONH4(s)△H=-159.90kJ·mol-1；盛濃硫酸的裝置的作用是：吸收未反應的氨氣、防止空氣中水蒸氣進入反應器、通過觀察是否有氣泡調節滴入氨水的速率等，

故答案為：2NH3(g)+CO2(g)＝H2NCOOONH4(s)△H=-159.90kJ·mol-1；吸收未反應的氨氣、防止空氣中水蒸氣進入反應器、通過觀察是否有氣泡調節滴入氨水的速率等；

③體系中若有水蒸氣，可與二氧化碳反應生成碳酸，碳酸與氨氣反應生成鹽，所以還可能生成的銨鹽是(NH4)2CO2(或NH4HCO3)，

故答案為：(NH4)2CO2(或NH4HCO3)。