Question

氨基甲酸铵(H₂NCOONH₄)是一种易分解、易水解的白色固体，某研究小组以氢氧化钠固体、浓氨水、干冰等为原料制备氨基甲酸铵的实验装置如图所示，其主要反应的原理为2NH₃(g)+CO₂(g)⇌NH₂COONH₄(s)　ΔH＜0。

(1)仪器3中盛装的固体是____，其作用是________________。

(2)仪器6的一个作用是控制原料气按化学计量数充分反应，若反应初期观察到装置内浓硫酸中产生气泡，则应该___(填“加快”“减慢”或“不改变” )产生氨的速率。

(3)另一种制备氨基甲酸铵的反应装置(液态石蜡和CCl₄均充当惰性介质)如图所示。

①液态石蜡鼓泡瓶的作用是________________________。 

②当CCl₄液体中产生较多晶体悬浮物时，立即停止反应，过滤分离得到粗产品，为了将所得粗产品干燥，可采取的方法是___(填字母)。 

A．蒸馏　　　　　　 B．真空微热烘干　　       C．高压加热烘干

(4)制得的氨基甲酸铵中可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种杂质(不考虑氨基甲酸铵与水的反应)。

①设计方案进行成分探究，请填写表中空格。

限选试剂：蒸馏水、稀硝酸、BaCl₂溶液、澄清石灰水、AgNO₃溶液、稀盐酸。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量固体样品于试管中，加入蒸馏水至固体溶解	得到无色溶液
步骤2：向试管中加入过量的BaCl2溶液，静置	若溶液不变浑浊，则证明固体中不含碳酸铵
步骤3：向试管中继续加入____________	_____________，则证明固体中含有碳酸氢铵

②根据①的结论，取15.8 g氨基甲酸铵样品，用足量氢氧化钡溶液充分处理后，过滤洗涤、干燥，测得沉淀的质量为1.97 g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为____。

Answer

碱石灰 干燥氨，防止仪器5中生成的氨基甲酸铵水解 加快 通过观察气泡，调节NH3与CO2的通入比例(或通过观察气泡,控制通入NH3与CO2的速率) B 少量澄清石灰水 若溶液变浑浊 0.95(或95%)

【解析】

(1)氨气由浓氨水与碱制备，由于氨基甲酸铵易水解，U型管内用碱石灰干燥氨气，防止仪器5中生成的氨基甲酸铵水解，在5中反应得到氨基甲酸铵，6中稀硫酸进行尾气处理，防止剩余的氨气污染空气；

(2)若反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡，说明有二氧化碳排出，通入氨气的量不足，应该适当加快产生氨气的流速；

(3)①通过观察气泡，控制通入NH3与CO2的速率，使二者反应更充分；

②氨基甲酸铵受热易分解，采取减压低温烘干，即真空微热烘干，答案选B；

(4)①步骤3检验碳酸氢铵，需要检验碳酸氢根离子，继续加入少量澄清石灰水，若溶液变浑浊，则证明固体中含有碳酸氢铵；

②根据①的结论，取15.8 g氨基甲酸铵样品，用足量氢氧化钡溶液充分处理后，过滤洗涤、干燥，测得沉淀的质量为1.97 g，沉淀为碳酸钡，碳酸钡的物质的量==0.01mol，由碳原子守恒，可知碳酸氢铵的物质的量为0.01mol，故碳酸氢铵的质量为=0.01mol×79g/mol=0.79g，故氨基甲酸铵的质量分数=×100%=95%(或0.95)。