Question

氨基甲酸铵（H₂NCOONH₄）是一种易分解、易水解的白色固体，易溶于水，难溶于CCl₄，某研究小组用如图1所示的实验装置制备氨基甲酸铵。

反应原理：2NH₃(g)+CO₂(g)NH₂COONH₄(s)    △H＜0。

（1）仪器2的名称是__。仪器3中NaOH固体的作用是__。

（2）①打开阀门K，仪器4中由固体药品所产生的气体就立即进入仪器5，则该固体药品的名称为__。

②仪器6的一个作用是控制原料气按反应计量系数充分反应，若反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡，应该__（填“加快”、“减慢”或“不改变”）产生氨气的流速。

（3）另有一种制备氨基甲酸铵的反应器（CCl₄充当惰性介质）如图2：

①图2装置采用冰水浴的原因为__。

②当CCl₄液体中产生较多晶体悬浮物时，即停止反应，__(填操作名称)得到粗产品。

为了将所得粗产品干燥可采取的方法是__。

A.蒸馏      B.高压加热烘干      C.真空微热烘干

（4）①已知氨基甲酸铵可完全水解为碳酸氢铵，则该反应的化学方程式为__。

②为测定某样品中氨基甲酸铵的质量分数，某研究小组用该样品进行实验。已知杂质不参与反应，请补充完整测定某样品中氨基甲酸铵质量分数的实验方案：用天平称取一定质量的样品，加水溶解，__，测量的数据取平均值进行计算（限选试剂：蒸馏水、澄清石灰水、Ba(OH)₂溶液）。

Answer

三颈烧瓶 干燥氨气，防止生成的氨基甲酸铵水解 干冰 加快 降低温度，有利于提高反应物的转化率，防止因反应放热造成NH2COONH4分解 过滤 C NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3•H2O或NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3↑ 加入足量氢氧化钡溶液，充分反应后，过滤、用蒸馏水洗涤所得沉淀、干燥后称量沉淀的质量，重复2～3次

【解析】

根据装置：仪器2制备氨气，由于氨基甲酸铵易水解，所以用仪器3干燥氨气，利用仪器4制备干燥的二氧化碳气体，在仪器5中发生2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s)制备氨基甲酸铵；

(1)根据仪器构造可得；考虑氨基甲酸铵水解；

(2)①仪器4制备干燥的二氧化碳气体，为干冰；

②反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡，说明二氧化碳过量，氨气不足；

(3)①考虑温度对反应的影响和氨基甲酸铵受热分解；

②过滤得到产品，氨基甲酸铵易分解，所得粗产品干燥可真空微热烘干；

(4)①氨基甲酸铵可完全水解为碳酸氢铵和一水合氨，据此书写；

②测定某样品中氨基甲酸铵的质量分数，可以使其水解得到NH4HCO3，用氢氧化钡沉淀得到碳酸钡沉淀，通过碳酸钡的质量可得氨基甲酸铵的质量，进而可得其质量分数，据此可得。

(1)根据图示，仪器2的名称三颈烧瓶；仪器3中NaOH固体的作用是干燥氨气，防止生成的氨基甲酸铵水解；故答案为：三颈烧瓶；干燥氨气，防止生成的氨基甲酸铵水解；

(2)①反应需要氨气和二氧化碳，仪器2制备氨气，仪器4制备干燥的二氧化碳气体，立即产生干燥的二氧化碳气体，则为干冰；故答案为：干冰；

②氨气易溶于稀硫酸，二氧化碳难溶于稀硫酸，若反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡，说明二氧化碳过量，应该加快产生氨气的流速；故答案为：加快；

(3)①该反应为放热反应，温度升高不利于合成，故采用冰水浴可以降低温度，有利于提高反应物的转化率，防止因反应放热造成H2NCOONH4分解；故答案为：降低温度，有利于提高反应物的转化率，防止因反应放热造成H2NCOONH4分解；

②当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时，即停止反应，过滤，为防止H2NCOONH4分解，真空微热烘干粗产品；故答案为：过滤；C；

(4)①氨基甲酸铵可完全水解为碳酸氢铵，反应为：NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3•H2O或NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3↑；故答案为：NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3•H2O或NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3↑；

②测定某样品中氨基甲酸铵的质量分数，可以使其水解得到NH4HCO3，用氢氧化钡沉淀得到碳酸钡沉淀，通过碳酸钡的质量可得氨基甲酸铵的质量，进而可得其质量分数，具体方法为：用天平称取一定质量的样品，加水溶解，加入足量氢氧化钡溶液，充分反应后，过滤、用蒸馏水洗涤所得沉淀、干燥后称量沉淀的质量，重复2～3次，测量的数据取平均值进行计算；故答案为：加入足量氢氧化钡溶液，充分反应后，过滤、用蒸馏水洗涤所得沉淀、干燥后称量沉淀的质量，重复2～3次。