Question

8．氨基甲酸銨（H₂NCOONH₄）是一種易分解、易水解的白色固體，某研究小組用圖1所示的實驗裝置，利用氫氧化鈉固體、濃氨水、干冰等作原料制備氨基甲酸銨．主要反應原理：2NH₃（g）+CO₂（g）=H₂NCOONH₄（s）△H＜0．

（1）儀器2的名稱是三頸燒瓶．儀器3中NaOH固體的作用是干燥氨氣，防止生成的氨基甲酸銨水解．
（2）儀器6的一個作用是控制原料氣按反應計量系數充分反應，若反應初期觀察到裝置內稀硫酸溶液中產生氣泡，應該加快（填“加快”、“減慢”或“不改變”）產生氨氣的流速．
（3）另有一種制備氨基甲酸銨的反應器（CCl₄充當惰性介質）如圖2：
①若無冰水，則氨基甲酸銨易分解生成尿素[化學式為CO（NH₂）₂]．請寫出氨基甲酸銨受熱分解的化學反應方程式：H₂NCOONH₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO（NH₂）₂+H₂O．
②當CCl₄液體中產生較多晶體懸浮物時，即停止反 應，過濾分離得到粗產品，為了將所得粗產品干燥可采取的方法是C．
A．蒸餾          B．高壓加熱烘干         C．真空微熱烘干
（4）已知氨基甲酸銨可完全水解為碳酸氫銨，則該反應的化學方程式為NH₂COONH₄+2H₂O=NH₄HCO₃+NH₃•H₂O．
為測定某樣品中氨基甲酸銨的質量分數，某研究小組用該樣品進行實驗．已知雜質不參與反應，請補充完整測定某樣品中氨基甲酸銨質量分數的實驗方案：用天平稱取一定質量的樣品，加水溶解，加入足量澄清石灰水，充分反應后，過濾、用蒸餾水洗滌所得沉淀、干燥后稱量沉淀的質量，重復2～3次，測量的數據取平均值進行計算（限選試劑：蒸餾水、澄清石灰水、BaCl₂溶液）．

Answer 1

分析 （1）根據儀器構造可知；氨基甲酸銨易水解，U型管內氫氧化鈉干燥氨氣；
（2）若反應初期觀察到裝置內稀硫酸溶液中產生氣泡，說明有二氧化碳排出，通入氨氣的量不足；
（3）①氨基甲酸銨受熱分解成尿素CO（NH₂）₂，由原子守恒可知還生成水；
②氨基甲酸銨受熱易分解，采取減壓低溫烘干；
（4）氨基甲酸銨完全水解為碳酸氫銨和一水合氨；將樣品充分水解，得到碳酸氫銨，加入足量澄清石灰水沉淀碳酸根離子，根據沉淀的質量和碳元素質量守恒可得樣品中氨基甲酸銨的質量分數，據此分析．

解答 解：（1）儀器2為三頸燒瓶；由于氨基甲酸銨易水解，U型管內氫氧化鈉干燥氨氣，防止生成的氨基甲酸銨水解；
故答案為：三頸燒瓶；干燥氨氣，防止生成的氨基甲酸銨水解；
（2）若反應初期觀察到裝置內稀硫酸溶液中產生氣泡，說明有二氧化碳排出，通入氨氣的量不足，應該適當加快產生氨氣的流速；
故答案為：加快；
（3）①氨基甲酸銨受熱分解成尿素CO（NH₂）₂，由原子守恒可知還生成水，反應方程式為NH₂COONH₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO（NH₂）₂+H₂O；
故答案為：H₂NCOONH₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO（NH₂）₂+H₂O；
②氨基甲酸銨受熱易分解，采取減壓低溫烘干，即真空微熱烘于；
故答案為：C；
（4）氨基甲酸銨完全水解為碳酸氫銨和一水合氨，反應為：NH₂COONH₄+2H₂O=NH₄HCO₃+NH₃•H₂O；將樣品充分水解，得到碳酸氫銨，加入足量澄清石灰水沉淀碳酸根離子，根據沉淀的質量和碳元素質量守恒可得樣品中氨基甲酸銨的質量分數，故測定某樣品中氨基甲酸銨質量分數的方法為：用天平稱取一定質量的樣品，加水溶解，加入足量澄清石灰水，充分反應后，過濾、用蒸餾水洗滌所得沉淀、干燥后稱量沉淀的質量．重復2～3次，測量的數據取平均值進行計算；
故答案為：NH₂COONH₄+2H₂O=NH₄HCO₃+NH₃•H₂O；加入足量澄清石灰水，充分反應后，過濾、用蒸餾水洗滌所得沉淀、干燥后稱量沉淀的質量，重復2～3次．

點評 本題考查物質制備實驗、物質的分離提純、對裝置的分析評價、對信息的獲取與遷移應用等，關鍵是注意碳元素全部轉化為碳酸鈣，需要學生具備扎實的基礎與靈活應用能力，題目難度中等．