Question

【題目】氨基甲酸銨（NH2COONH4）是一種白色固體，可由兩種常見氣體制取，其易分解、易水解，可用于醫藥、氨化劑等。某科研小組利用以下裝置制備氨基甲酸銨。回答下列問題:

（1）寫出a中的固體藥品的名稱________，制取氨氣的原理為___________(結合化學方程式并用簡要的文字加以說明)。

（2）恒壓滴液漏斗的作用是________。

（3）有同學建議該CO2發生裝置直接改用如下裝置代替，你認為他的改進有何優點(試述一種): ________ 。

（4）反應器C中發生反應的化學方程式為________ 。

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

（6）上述制得的氨基甲酸銨可能含有碳酸氫銨、碳酸銨中的一種或兩種。

①設計方案，進行成分探究，請填寫表中空格。

限選試劑: 蒸餾水、稀HNO3、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液、稀鹽酸。

實驗步驟

預期現象和結論

步驟1: 取少量固體樣品于試管中，加入蒸餾水至固體溶解。

得到無色溶液

步驟2: 向試管中加入過量的BaCl2溶液，靜置。

溶液不變渾濁，則證明固體中不含有________。

步驟3: 取步驟2的上層清液于試管中加入少量 的______。

溶液變渾濁，則證明固體中含有_______。

②根據①的結論: 取氨基甲酸銨樣品15.80g，用上題步驟經充分處理后，過濾、洗滌、干燥，測得沉淀質量為5.91g 。則樣品中氨基甲酸銨的質量分數為________。

Answer 1

【答案】 新制生石灰（NaOH固體、堿石灰均可） CaO+NH3.H2O=Ca(OH)2+NH3↑ CaO吸水且放熱促進氨氣生成 平衡壓強，使漏斗內液體順利滴下 裝置簡單，無需干燥；②低溫環境，提高產率(答其中一點即可） 2NH3＋CO2＝H2NCOONH4 防止倒吸 吸收氯化氫氣體 (NH4)2CO3 Ba(OH)2 NH4HCO3 85.0%（0.85）

【解析】由題意結合實驗裝置可得，三頸燒瓶中產生氨氣，錐形瓶中產生CO2，經除雜干燥后的氨氣和CO2在反應器C中反應生成氨基甲酸銨。

（1）恒壓滴液漏斗盛有濃氨水，是利用NH3H2O受熱分解產生氨氣，所以a中的固體藥品可以是新制生石灰(或氫氧化鈉固體、堿石灰等)；生石灰主要成分為CaO，滴入氨水發生反應：CaO+NH3H2O=Ca(OH)2+NH3↑，CaO吸水且放熱促進氨氣生成。

（2）a中產生氣體，使壓強增大，使用恒壓滴液漏斗可以平衡漏斗與三頸燒瓶中的壓強，使漏斗內液體順利滴下。

（3）原裝置，用稀鹽酸與碳酸鈣制取二氧化碳，需要除去HCl氣體，因為氨基甲酸銨易分解、易水解，所以需要干燥，并且稀鹽酸與碳酸鈣的反應放熱，會降低氨基甲酸銨的產率，替代裝置，具備如下優點：①裝置簡單，無需干燥；②低溫環境，提高產率等。

（4）氨氣和CO2在反應器C中反應生成氨基甲酸銨，根據原子守恒，化學方程式為：2NH3＋CO2＝H2NCOONH4。

（5）右側燒杯中濃硫酸的作用是：①防止C中生成的氨基甲酸銨與空氣中的水蒸氣接觸而水解，②吸收剩余的氨氣，所以雙通玻璃管的作用是防止倒吸；錐形瓶中用稀鹽酸與碳酸鈣制取二氧化碳，二氧化碳中會有氯化氫氣體，所以b的作用是吸收氯化氫氣體。

（6）①碳酸銨能與BaCl2溶液反應生成BaCO3沉淀，碳酸氫銨與BaCl2溶液不反應，所以步驟2中溶液不變渾濁，則證明固體中不含(NH4)2CO3；碳酸氫銨能與Ba(OH)2溶液反應生成BaCO3沉淀，所以步驟3中加入的試劑可以是Ba(OH)2，溶液變渾濁，則證明固體中含有NH4HCO3。②由題意，氨基甲酸銨樣品15.80g，BaCO3沉淀的質量為5.91g，根據碳原子守恒，n[(NH4)2CO3]=n(BaCO3)=5.91g÷197g/mol=0.03mol，m[(NH4)2CO3]=0.03mol×79g/mol=2.37g，所以樣品中氨基甲酸銨的質量分數為：(15.80g-2.37g)÷15.80g×100%=85.0%。