Question

4．氨基甲酸銨（NH₂COONH₄）是一種白色固體，可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等．制備氨基甲酸銨的化學方程式如下：2NH₃（g）+CO₂（g）═NH₂COONH₄（s）△H＜0，
已知氨基甲酸銨有以下性質：
a．常溫下在干燥的空氣中穩定，遇水生成碳酸銨或碳酸氫銨；
b.59℃則可分解成NH₃和CO₂氣體；
用如圖1裝置制備干燥的氨氣，圖Ⅱ裝置制備氨基甲酸銨，把制備的干燥的氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中不斷攪拌混合，當生成的氨基甲酸銨晶體懸浮在四氯化碳中較多時停止制備（注：四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質）．

請回答下列問題：
（1）圖1中，儀器B的名稱干燥管，A中的化學反應方程式是CaO+NH₃•H₂O=Ca（OH）₂+NH₃↑；
（2）圖2裝置中使用冰水的原因是降低溫度，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）；
（3）圖2中液體石蠟鼓泡瓶的作用是通過觀察氣泡，調節NH₃與CO₂通入比例；
（4）從圖2反應后的混合物中分離出產品的方法是B；
A．蒸餾      B．過濾      C．分液     D．結晶
（5）圖2裝置中，尾氣處理裝置如圖3所示，玻璃管的作用防止倒吸，濃硫酸的作用是吸收多余氨氣和防止空氣中水蒸氣進入反應器使氨基甲酸銨水解；
（6）取因部分變質而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品7.82g，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10.0g，則樣品中氨基甲酸銨的質量分數為79.8%（計算結果精確至0.1%）

Answer 1

分析 （1）裝置1中儀器B的名稱是干燥管；利用分液漏斗滴入液體溶解錐形瓶中的固體，利用溶解放熱使氨水分解生成氨氣，據此書寫方程式；
（2）反應是放熱反應，降溫平衡正向進行；
（3）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；
（4）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；
（5）依據反應過程中的產物分析，不能把污染性的氣體排放到空氣中，吸收易溶于水的氣體需要放倒吸；
（6）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）裝置1中儀器B的名稱是干燥管；把濃氨水滴入到固體氧化鈣，在溶解過程中放熱使濃氨水分解生成氨氣，則反應方程式為CaO+NH₃•H₂O=Ca（OH）₂+NH₃↑，
故答案為：干燥管；CaO+NH₃•H₂O=Ca（OH）₂+NH₃↑； 
（2）反應2NH₃（g）+CO₂（g）?NH₂COONH₄（s）+Q，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，
故答案為：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）；
（3）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：通過觀察氣泡，調節NH₃與CO₂通入比例；
（4）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，故選：B；
（5）雙通玻璃管的作用是防止液體倒吸；濃硫酸起到吸收多余的氨氣，同時防止空氣中水蒸氣進入反應器使氨基甲酸銨水解，
故答案為：防止倒吸；吸收多余氨氣；
（6）取因部分變質而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品7.82g，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10.0g．物質的量為$\frac{10g}{100g/mol}$=0.1mol，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，由碳元素守恒可知，
x+y=0.1  
78x+79y=7.82
解得x=0.08mol
y=0.02mol
則樣品中氨基甲酸銨的質量分數=$\frac{0.08mol×78g/mol}{7.82g}$×100%=79.8%，故答案為：79.8%．

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．