分析 本題是利用氨氣和二氧化碳在四氯化碳有機溶劑里通過加熱制得氨基甲酸銨的制備實驗方案的設計,題中涉及到氨氣的實驗室制備、反應器溫度的控制、二氧化碳氣流的控制以及反應混合物的分離與提純,以及產品純度分析.
(1)①此反應是可逆反應,正反應是放熱反應,結合平衡移動理論,為提高反應物的轉化率,需降溫促平衡正向進行,另外也要考慮產物的不穩定性,降溫可避免產物分解;液體石蠟鼓泡瓶的主要作用是控制反應進行程度,控制氣體流速和原料氣體的配比;
②生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中,分離產品的實驗方法利用過濾得到,氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,易分解;
③氨基甲酸銨易水解,稀硫酸無吸水性,濃硫酸具有吸水性,防止水蒸氣進入反應容器使氨基甲酸銨水解;
(2)碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品中,使碳元素完全轉化為碳酸鈣,依據碳元素守恒和混合物質量計算物質的質量分數.
解答 解:(1)①反應2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)△H<0是放熱反應,降溫平衡正向進行,溫度升高;發生器用冰水冷卻提高反應物質轉化率,防止生成物溫度過高分解,液體石蠟鼓泡瓶的作用是控制反應進行程度,控制氣體流速和原料氣體的配比,
故答案為:此反應為放熱反應,降低溫度,提高反應物轉化率(或降低溫度,防止因反應放熱造成產物分解);通過觀察氣泡,調節NH3與CO2通入比例;
②制備氨基甲酸銨的裝置如圖3所示,把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中,不斷攪拌混合,生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中,分離產品的實驗方法利用過濾得到,氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,易分解、不能加熱烘干,應在真空40℃以下烘干;
故答案:過濾;c;
③氨基甲酸銨易水解,濃硫酸具有吸水性,濃硫酸起到吸收多余的氨氣的同時,能防止空氣中水蒸氣進入反應器使氨基甲酸銨水解,稀硫酸雖能吸收氨氣,但不能吸水,
故答案為:否;濃硫酸可以防止水蒸氣進入反應容器使氨基甲酸銨水解(或者稀硫酸中水蒸氣可能進入反應容器導致氨基甲酸銨水解);
(2)取因部分變質而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品1.570g,用足量石灰水充分處理后,使碳元素完全轉化為碳酸鈣,過濾、洗滌、干燥,測得質量為2.000g,物質的量為0.020mol,設樣品中氨基甲酸銨物質的量為x,碳酸氫銨物質的量為y,依據碳元素守恒得到;
x+y=0.02;78x+79y=1.570 解得x=0.016mol y=0.004mol
則樣品中氨基甲酸銨的物質的量分數=$\frac{0.016mol×78g/mol}{1.570g}$×100%≈79.5%,
故答案為:79.5%.
點評 本題考查了物質制備實驗的設計應用,主要是氨氣的制備方法,氨基甲酸的制備實驗裝置分析判斷,實驗基本操作,混合物分離的實驗設計,有關混合物的計算,題目難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 0.15NA | B. | 0.6NA | C. | 1.2NA | D. | 2.4NA |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
相對分子質量 | 沸點/℃ | 密度/(g/cm3) | 水中的溶解性 | |
正丁醇 | 74 | 117.2 | 0.8109 | 微溶 |
正丁醚 | 130 | 142.0 | 0.7704 | 幾乎不溶 |
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
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科目:高中化學 來源: 題型:推斷題
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | Y的能量一定高于N | |
B. | X、Y的能量總和高于M、N的能量總和 | |
C. | 因為該反應為放熱反應,故不必加熱就可發生 | |
D. | 斷裂X、Y的化學鍵所吸收的能量高于形成M、N的化學鍵所放出的能量 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 濃H2SO4有強氧化性,常溫下能與Cu發生劇烈反應 | |
B. | 金剛石是自然界中硬度最大的物質,不可能與氧氣發生反應 | |
C. | 明礬[KAl(SO4)2•12H2O]在水中能形成Al(OH)3膠體,可用作凈水劑 | |
D. | 將SO2通入品紅溶液中,溶液褪色后加熱恢復原色;將SO2通入溴水,溴水褪色后加熱也能恢復原色 |
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科目:高中化學 來源: 題型:推斷題
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