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文档简介
【高考化学】2023届第一轮复习分类专题一无机实验制备有关氨
基甲酸铉考点
1.氨基甲酸镂(H2NCOONH4)是一种白色晶体,是常见的实验药品,可由干燥的NH3和干燥的
CO2在任何比例下反应得到,每生成LOg氨基甲酸钱放出2.05kJ的热量。回答下列问题:
(1)实验室可选用下列装置。〜V)制备干燥的NH3和CO2.
①用装置I、III制备并纯化NH3时.,接口a与(填接口字母)相连,装置I中发生反应的
化学方程式为,装置In仪器的名称为。
②制备并纯化CCh时,按气流从左至右的方向,各接口连接顺序为(填接口字母)。
(2)一种制备氨基甲酸皴的改进实验装置如下图所示:
①用仪器W代替分液漏斗的优点是;用干冰装置代替(1)中制备并纯化CO?装置的优点
是。
②“薄膜反应器”中发生反应的热化学方程式为;盛浓硫酸的装置的作用是(列举
2点)。
③体系中若有水蒸气,还可能生成的镂盐是(填化学式)。
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S
Il
2.二硫代氨基甲酸镂(%N-C-SNH4或H2NCSSNH4)是一种医药中间体,可代替硫化氢来
沉淀金属或金属硫化物,也可用于合成杂环化合物。二硫代氨基甲酸铁的制备步骤如下:
i.将250mL95%乙醇注入如图所示的三颈烧瓶中,称重,置于冰浴中冷却后,通入氨气、氮气的
混合气体,直至三颈烧瓶增重43g为止。
ii.在冰浴的条件下用恒压分液漏斗滴入含76g二硫化碳的乙醛溶液200mL。
iii.在冰浴中放置2-3h后,在通风橱中用布氏漏斗过滤,干燥称量,得到产品85g。
AB
(1)导管a的作用为。
(2)装置A中二硫化碳与氨气反应生成H2NCSSNH4的化学方程式为。工业上控制温度为
260℃、压强约7MPa、催化剂的作用下可用乙烯水化法制取乙醇,写出该反应的化学方程式:
2
(3)装置B中盛有NaOH溶液,主要作用是吸收副反应产生的H2S气体,当溶液中c(H2S)=c(S∙)
l5
时,溶液的PH=(已知常温下,HzS的电离常数Kai=2.OxlO-7、κa2=5.0×10)o
(4)用电位滴定法测定所制得产品中二硫代氨基甲酸镂的纯度。取0.2300g产品,溶于
2()mL0.2mol∙L∕∣的NaOH溶液中,放于电炉上加热5分钟,使二硫代氨基甲酸镀中的镀根离子
全部转化为氨气逸出。然后连接电位滴定仪,用0.1mol∙LT的盐酸滴定至电位突跃,即可测定
出剩余NaoH的量,此时消耗盐酸20mL,则产品中二硫代氨基甲酸筱的纯度为(假设滴
定过程中杂质不参加反应,结果保留三位有效数字)。
3.氨基甲酸镂(HZNCOONH4)是一种重要的化工原料,可用作化学肥料、灭火剂洗涤剂等。某
试卷第2页,共12页
化学兴趣小组用以下装置模拟工业原理制备氨基甲酸镀。
液体石蜡鼓泡瓶液体石蜡鼓泡瓶
已知:①制取氨基甲酸钱反应为:2NH3(g)+CO2(g)^=±H2NCOONH4(s)∖H<0。
②氨基甲酸镂易分解、易吸水,溶于水后生成碳酸氢镂和一水合氨。
③四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
回答下列问题:
(1)若用如图所示装置制取氨气,你所选择的试剂是。
(2)液体石蜡鼓泡瓶的作用是,尾气处理装置中的试剂是。
(3)三颈烧瓶需用冰水浴冷却,其目的是o
(4)CCI4液体中产生较多晶体悬浮物时,即停止反应,从三颈烧瓶中分离出粗产品的操作是
(5)将一定量纯净的氨基甲酸镀固体置于密闭真空容器中(容器体积不变,固体试样体积忽略不
计),在恒定温度下使其达到平衡:NH2COONH4(S)^=±2NH3(g)+C02(0可以判断该反应
已经达到平衡的是o
A.2v(NH,)=v(CO2)
B.容器中总压强不变
C.容器中混合气体的平均相对分子质量不变
D.容器中氨气的体积分数不变
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(6)因部分变质而混有碳酸氢锈的氨基甲酸钺样品1.173g,用足量石灰水充分反应后,使碳元素
全部转化为碳酸钙,经过滤、洗涤、干燥后称量,测得质量为1.500g。样品中氨基甲酸核的质
量分数是。(计算结果保留四位有效数字)[A/r(HKCOONH4)=78、A/r(NH4HCOj=79]
4.氨基甲酸镀是一种白色固体,易水解,是工业上生产尿素的副产物,可以用于药物合成。实
验室向四氯化碳中通入干燥的二氧化碳和氨气制取氨基甲酸镂固体,实验装置如下图,反应的
(1)仪器d的名称为;装置A中多孔隔板可以控制反应发生与停止,其原理为关闭弹簧
夹Kl后,
(2)装置A中发生反应的离子方程式为
⑶装置C中盛放的试剂为(填“饱和NaHee)3溶液”或“浓硫酸”)。
(4)装置D中气球的作用是。
(5)反应过程中需要将装置D放入冰水浴中,原因是。
(6)氨基甲酸钱易水解,在潮湿的空气中发生水解反应生成碳酸氢镂的化学方程式为O
5.氨基甲酸钱(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、极易水解,可用作肥料、灭火剂、洗
涤剂等。实验室用如图所示装置制备氨基甲酸镀,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅
拌混合,生成的氨基甲酸钱小晶体悬浮在四氯化碳中,当悬浮物较多时,停止制备。
试卷第4页,共12页
电动搅拌器
液体石蜡鼓泡瓶液体石蜡鼓泡瓶
(1)结合上述实验装置,写出制备氨基甲酸锭的化学方程式:O该反应为(填“吸热”
或"放热")反应。
(2)液体石蜡鼓泡瓶的作用是,冰水的作用是o
(3)从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是。
(4)氨基甲酸钱极易水解,产物是碳酸氢镂和一种弱碱,请写出其水解反应方程式:。
(5)某实验小组通过上述实验装置进行实验,得到了一份只含有少量碳酸镀杂质的氨基甲酸镀固
体产品。为验证氨基甲酸镂的水解产物有HCO;,该实验小组计划用上述样品进行实验。请补充
以下实验设计方案:取少量固体样品于试管中,加入蒸储水至固体溶解,得到无色溶液,。
(限选试剂:蒸储水、BaCL溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液)
(6)氨基甲酸钺可用作肥料,其肥效比尿素(填"强''或"弱")。
6.氨基甲酸镂(H2NCOONH4)是一种重要的化工原料,可用作化学肥料、灭火剂洗涤剂等。某
化学兴趣小组用以下装置制取氨基甲酸镀。
已知:①制取氨基甲酸镣反应为:2NH3(g)+CO2(g)UH2NCOONH4(s)AH<0。
②氨基甲酸钱易分解、易吸水,溶于水后生成碳酸氢镂和一水合氨。
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回答下列问题:
(1)检查装置1气密性的操作是O
(2)装置6中的试剂是,导管a出口直接与尾气处理装置连接,该尾气处理装置中的试剂
是。
(3)三颈烧瓶需用冰水浴冷却,其目的是。
(4)CCI4液体中产生较多晶体悬浮物时,即停止反应。停止反应的操作是,从三颈烧瓶
中分离出粗产品的操作是O
(5)因部分变质而混有碳酸氢镀的氨基甲酸钱样品1.173g,用足量石灰水充分反应后,使碳元素
全部转化为碳酸钙,经过滤、洗涤、干燥后称量,测得质量为1.500go写出石灰水与氨基甲酸
镂反应转化为碳酸钙的反应方程式O样品中氨基甲酸镀的质量分数是。(计算结
果保留小数点后两∣⅛)[Mr(H2NCOONH4)=78、Mr(NH4HCO3)=79]
7.实验室用下图装置(夹持装置已省略)制备氨基甲酸钱(NH2COONH4)。已知:
φ2NH3(g)+CO2(g)UNH2COONH4(S)∆∕∕<0:
(g)NH2COONH4+H2O=(NH4)2CO3;
③常压下,CO2沸点一56.55°C,熔点一78.45℃。
请回答:
(I)装置A中发生的反应方程式是。
(2)装置B的名称为,装置B内盛放的试剂是o
(3)若无装置B,D中可能发生的副反应为。
(4)装置E的作用是o反应一段时间后,若发现E中有气体逸出,接下来具体操作
是。
试卷第6页,共12页
(5)用装置C代替稀盐酸与碳酸钙产生CO2的优点有。
A.可以升温,加快反应速率
B.得到的CCh无需干燥
C.有利于生成更多产品
⑹产品分析•:称取1.976g样品(内含杂质(NH4)2CO3H2O),溶于IoomL容量瓶,用蒸储水定容
到刻度,每次取25mL试样于锥形瓶中进行滴定。已知滴定过程中发生以下反应:
NH2COONH4+H2O=(NH4)2CO3
(NH4)2CO3+BaCl2=2NH4Cl+BaCO3J,
4NH4Cl+6HCHO=(CH2)⅛N4+6H2O+4HClNaOH+HCl=NaCl+H2O
为避免碳酸钢的溶解,采用盐酸回滴过量的氢氧化钠标准液,计算氨基甲酸镂的氨含量。实验
数据如下表:
加入NaOH物质的量(mmol)25.000
回滴消耗盐酸物质的量(mmol)12.925
氨基甲酸钱纯度为。(保留一位小数,已知氨基甲酸镂的摩尔质量为78g∕mol)
8.氨基甲酸钱(H2NCOONH4)是一种重要的化工原料,可用作化学肥料、灭火剂、洗涤剂等。
某化学兴趣小组用以下装置制取氨基甲酸镂。
夹
山
水
ɪ
-'
液体石蜡鼓泡瓶,液体石蜡鼓泡瓶
4
已知:①制取氨基甲酸钱反应为:2NH3(g)+CCh(g户H2NCOONH4(s)∆H<0o
②氨基甲酸铁易分解、易吸水,溶于水后生成碳酸氢铁和一水合氨。
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回答下列问题:
(1)检查装置1气密性的操作是
(2)装置6中的试剂是,导管a出口直接与尾气处理装置连接,该尾气处理装置中的试剂
是。
(3)三颈烧瓶需用冰水浴冷却,其目的是
(4)CCI4液体中产生较多晶体悬浮物时,即停止反应。停止反应的操作是从三颈烧瓶中分离
出粗产品的操作是—
9.氨基甲酸锭是一种重要化工产品,常温时为白色晶体或粉末,易溶于水,难溶于CCL,59℃
时分解为氨及二氧化碳,其制备原理:2NH3(g)+CCh(g)UNH2COONH4(s)AH=-272kJ∙mol∣∙某化
学兴趣小组利用下图实验装置(部分固定装置已省略)模拟制备NH2COONH4,试回答下列问题:
(1)仪器组装完毕后,首先应进行的操作是。仪器b的名称是。
(2)装置A用于实验室制取NH2COONH4的原料气体之一,该反应的化学方程式为。
(3)装置F中试剂的名称为。
(4)为提高原料气的利用率,应控制装置C和E中最佳鼓泡速率比为,装置D采用冰水
浴的原因为。
(5)生成的氨基甲酸镀悬浮于CCI4中,下列操作可实现产品分离的是o(填字母)
试卷第8页,共12页
ABCD
(6)制得的氨基甲酸镣可能含有碳酸氢镀、碳酸镂中的一种或两种杂质。
设计方案,进行成分探究,请填写表中空格。
限选试剂:蒸储水、⅛HNO3SBaCI2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,
得到无色溶液
加入蒸储水至固体溶解。
若溶液不变浑浊,证明固体中不含碳
步骤2:向试管中加入过量的BaCI2溶液,静置
酸镂
______________,证明固体中含有碳
步骤3:向试管中继续加入________
酸氢钱
10.氨基甲酸钺(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镂的实验装置如图所示,其主要反应的原理为
2NH3(g)+C02(g)≠NH2C00NH4(s)2,V0。
(1)仪器3中盛装的固体是,其作用是
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(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镀的反应装置(液态石蜡和Cel4均充当惰性介质)如图所示。
FM的((L
渣体石蜡鼓泡瓶液体石蜡鼓泡桢
①液态石蜡鼓泡瓶的作用是.
②当CC14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.蒸僧B.真空微热烘干C.高压加热烘干
(4)制得的氨基甲酸镀中可能含有碳酸氢镂、碳酸镀中的一种或两种杂质(不考虑氨基甲酸镀与水
的反应)。设计方案进行成分探究,请填写表中空格。
限选试剂:蒸偏水、稀硝酸、BaCb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,加入蒸储水至固
得到无色溶液
体溶解
若溶液不变浑浊,则证明固体中不含碳
步骤2:向试管中加入过量的BaCI2溶液,静置
酸钱
步骤3:向试管中继续加入_—,则证明固体中含有碳酸氢镂
11.氨基甲酸铁(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,易溶于水,难溶于CCL,
可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某研究小组模拟制备氨基甲酸钺,反应原理为:
2NH3(g)+C02(g)^=iNH2COONH4(S)AH<0。可选用下列装置制备氨基甲酸钱
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(NH2COONH4)o回答下列问题:
冰水
(1)仪器A的名称是.,需往其中加入的固体可能是..(填名称)。
(2)按气流方向连接各仪器:a→dc→jk→—b。(用接口字母表示连接顺序)
(3)装置Vl中,采用冰水浴的原因为;当CCL液体中产生较多晶体悬浮物时即停止
反应,过滤得到粗产品。为了将所得粗产品干燥,可采取的方法是(填标号)。
A.蒸饵B.高压加热烘干C.真空微热烘干
某同学认为这套装置制得的氨基甲酸铉易变质,同时不符合绿色化学理念,改进了装置,具体
做法是o
12.氨基甲酸镂(H2NCOONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,可用于化肥、灭火剂、洗涤
剂等。某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸镂,反应式:2NH3(g)+C02(g)=H2NCOONH4(s)
∆∕7<0
(1)选择图中合适的装置,组成一套完整的实验室制备氨的装置,并收集一瓶干燥的氨气,其连
接顺序为(按气流方向,用小写字母表示),化学方程式为,装置C中盛放的物
质是___。
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(2)制备氨基甲酸镀的装置如下图。把氨和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨
基甲酸钱小晶体悬浮在四氯化碳中,当悬浮物较多时,停止制备:(注:四氯化碳与液体石蜡均
为惰性介质)
①b中盛放CCk的仪器名称是—,发生器用冰水冷却的原因是—,液体石蜡鼓泡瓶的作用是
②尾气处理装置如图d所示,能否将浓H2SO4改为稀H2SO4_(填“能"或'否"),理由是—。
试卷第12页,共12页
答案:
Δɪ
1.(1)d2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O球形干燥管bhgef
(2)能平衡压强,使浓氨水顺利滴下装置简单,产生的CO?不需要净化和干燥
l
2NH3(g)+CO2(g)=H2NCOONH4(s)ΔH=-159.90kJ.moΓ吸收未反应的氨气,防止污染空气;
防止空气中水蒸气进入反应器影响氨基甲酸锭的制备(或通过观察是否有气泡出现来调节滴
入浓氨水的速率等)(NHJCO3或NH4HCO3
【分析】利用装置I制备N&,所得气体中含有水蒸气,N&是碱性气体,干燥时只能选
用装置ΠI;利用装置∏制备CO”所得气体中含有杂质HCl气体与水蒸气,先通过装置V除
去HCI,再通过装置IV干燥。制备氨基甲酸镀的改进实验中,三颈烧瓶用于制取N&,气
体通过干燥塔后得到干燥的N&,在反应器中与由干冰气化所得的CO?进行反应制备氨基
甲酸铳,NH?有刺激性气味,可污染空气,反应后的尾气通入浓硫酸中进行吸收处理,防
止污染空气。氨基甲酸铉由干燥的NH3和干燥的CCh反应得到,浓硫酸还能防止空气中水
蒸气进入反应器影响氨基甲酸筱的制备。
【详解】(1)①装置In仪器的名称为球形干燥管,球形干燥管干燥气体时,气流方向为大口
进小口出,故接口a与接口d相连。装置I中发生反应的化学方程式为
Δ.
2NHQ+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3T+2Hq。②根据分析知,制备并纯化CO2时,各接口连
接顺序为:bhgef。
(2)①仪器W是恒压滴液漏斗,与分液漏斗相比,恒压滴液漏斗可以平衡漏斗与三颈烧瓶
中的压强,使漏斗内浓氨水顺利滴下。用干冰装置代替(1)中制备并纯化CCh装置的优点是
装置简单,产生的CC½不需要净化和干燥。②氨基甲酸镀的摩尔质量为78g∙moL,每生成
1.0g氨基甲酸镀放出2.05kJ的热量,则生成ImOl氨基甲酸镀放出热量为159.90kJ,所以
反应的热化学方程式为:2NHj(g)+CO2(g)=H2NCOONH4(s)ΔH=-159.90kJ∙mol'o根据分析
知盛装浓硫酸的装置可以吸收未反应的氨气,防止污染空气,还能防止空气中水蒸气进入反
应器影响氨基甲酸镂的制备,也可通过观察是否有气泡出现来调节滴入浓氨水的速率等。③
体系中若有水蒸气,可与CO?反应生成碳酸,碳酸与氨气反应生成的钱盐有(NHJCO3或
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NH4HCO3o
2.(1)平衡装置中压强,使得液体能顺利滴下
260℃JMPa
(2)CS+2NH=HNCSSNHCH+HOCHOH
23242421隹化剂25
(3)10.5
(4)67.8%
【分析】装置A中先通入氨气,再通入二硫化碳与氨气反应生成H2NCSSNH4,尾气使用碱
液吸收,反应后在通风橱中用布氏漏斗过滤,干燥称量,得到产品;
【详解】(1)导管a的作用为平衡装置中压强,使得液体能顺利滴下;
(2)装置A中二硫化碳与氨气反应生成H2NCSSNH4的化学方程式为
CS2+2NH3=H2NCSSNH4;控制温度为260℃、压强约7MPa、催化剂的作用下可用乙烯水
260°C√7MPa
化法制取乙醇,反应为GH“+HQQHQH;
催化剂
l5
(3)已知常温下,HzS的电离常数==2.0x10-7、Ka2=5.0×10,
c")c(附)χc(H*,)f,)
AA2
'C(H2S)c(HS-)c(HS-)F产
l5
c(H-)=1.0×10°mol∕L,溶液的pH=10.5;
(4)二硫代氨基甲酸核含有1个钱根,则与氢氧化钠反应关系为HKCSSN%~NaOH,与
H2NCSSNH4反应氢氧化钠的量等于H2NCSSNH4的量:
20×103L×0.2mol-L1-20×103L×O.Imol-L1=2×103mol,产品中二硫代氨基甲酸镂的纯度为
2×10^3mol×78g∕mol,....
---------------------------X100%≈67.8%。
0.2300g
3.⑴浓氨水与氢氧化钠固体(Ca0、碱石灰)
(2)通过观察气泡,调节NE与CCh的通入比例浓硫酸
(3)防止氨基甲酸镀分解;促进生成氨基甲酸镀反应正向移动,提高反应物的转化率
(4)过滤
⑸B
(6)79.80%
答案第2页,共12页
【详解】(1)此装置是固体和液体不需要加热制取气体,因此制备氨气,可以选用:浓氨水
和Nae)H固体,浓氨水和CaO、浓氨水和碱石灰,利用NaoH、Cae)与水放出大量的热,
使氨水分解产生NH3。
(2)NE和C02都是无色气体,为了减少原料的浪费,通过石蜡鼓泡瓶观察气泡,调节,
NH3和C02的通入比例,达到最大转化;该反应尾气为氨气和二氧化碳,其中氨气有毒,需
要尾气处理,故a处应接的尾气处理装置中应装有酸液,又由于产物氨基甲酸镂易吸水,故
需要用浓硫酸,不能用稀硫酸,防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶。
⑶已知2NH3(g)+CO2(g)BH2NCOONH4(s)A,<0,反应放热,降低温度可以使平衡正向
移动,提高产率,同时,产物氨基甲酸镀易分解,低温下可以防止其分解。
(4)得到产物在CCLt中是悬浮晶体,固液分离需要过滤操作。
(5)A.当V(NH3)产V(NH3加或V(NH3)正=2V(Co2)逆时,即该反应正反应和逆反应速率相等,
已经达到平衡,2v(NHj=v(C0j不能表明正反应和逆反应速率相等,故A错误;
B.随着NH2COONH4(s)U2NH3(g)+CO2(g)不断进行,容器中总压强会有变化,当总压强不
变时,则能表明气体总的物质的量、各成为的物质的量不再变化,该反应已经达到平衡,故
B正确:
C.容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变,因为混合气体是氨气和二氧化碳按物质
的量之比为2:1混合而成,故C错误;
D.容器中混合气体是氨气和二氧化碳按物质的量之比为2:1混合而成,氨气的体积分数
始终为66.67%,故D错误;
答案选B。
(6)样品与足量石灰水充分反应,碳元素全部转化为碳酸钙,所以氨基甲酸铉和氢氧化钙
反应生成碳酸钙沉淀和一水合氨,反应的方程式为
H2NCOONH4+Ca(OH)2+H2O=CaCθ4+2NH3H2O;设碳酸氢镂为Xmo1,氨基甲酸镀为ymol,
由样品总质量可得:79g∕molXxmol+78g∕molXymol=1.173g,又因为
1.5g、
.(C)=寸(CaCO3)=]00g∕mo∣=0∙015mol,由碳原子守恒可得:xmol+ymol=0.015mol,解x=0.003,
y=0.012,则MH2NCOONH4尸0.012molx78g∕mol=0.936g,则氨基甲酸钱的质量分数
警>100%=79.80%。
1.173g
4.(1)球形干燥管生成的气体无法排出,使内部压强增大,液面下降到隔板以下,固
答案第3页,共12页
液分离,反应停止
+2+
(2)CaCO3+2H=Ca+CO2↑+H2O
(3)浓硫酸
(4)用于平衡气压,并且防止氨气逸出污染空气
(5)Co2与NE制备氨基甲酸铉是放热反应,低温环境下有利于反应正向进行
(6)NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3↑
【分析】本实验的目的是制备氨基甲酸镀,因为氨基甲酸锭是一种白色固体,易水解的物质,
所以制备时不能有水进入制备装置中。装置A中大理石与稀盐酸反应制备C02,装置B中
试剂是饱和NaHCO3溶液,作用是除去C02中混有的HeI气体,装置C中试剂是浓硫酸,
作用是除去CO2中混有的水蒸气,装置F是浓氨水滴入生石灰中制备NH3,装置E中碱石
灰目的是除去NE中混有的水蒸气,装置D是CO2和NH3一起通入四氯化碳中制备氨基甲
酸电安。
【详解】(1)分析可知,仪器d为球形干燥管,装置A中多孔隔板可以控制反应发生与停
止,其原理为关闭弹簧夹Kl后,生成的气体无法排出,使内部压强增大,液面下降到隔板
以下,固液分离,反应停止;
(2)装置A中为大理石和稀盐酸制取CO2,对应离子方程式为CaeO3+2H+=Ca2++
CO2↑÷H2O;
(3)结合分析可知,装置C中试剂为浓硫酸,目的是除去CCh中混有的水蒸气;
(4)装置D中制备氨基甲酸镀,制备过程中,装置内压强变大,会导致C02和NH3难以进
入,同时NH3是一种有刺激性气味的气体,所以装置D中的气球用于平衡气压,并且防止
氨气逸出污染空气;
(5)根据热化学方程式2NH3(g)+CCh(g)UNH2COONH4(s)AH<O可知制备氨基甲酸钱是
放热反应,故低温环境下有利于反应正向进行;
(6)氨基甲酸筱易水解,在潮湿的空气中发生水解反应生成碳酸氢钱,可知没有化合价变
化,对应方程式为NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3↑»
5.(1)2NH3+CO2=NH2COONH4放热
(2)通过观察气泡,调节NHs与CCh的通入比例降低温度,提高反应物的转化率,防
止氨基甲酸镀因反应放热而发生分解
⑶过滤
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(4)NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3∙H2O
(5)加入过量的BaCl2溶液,静置,取上层清液于另一试管,向试管中继续加入少量澄清石灰
水,溶液变浑浊,说明氨基甲酸镂水解产物有HCO;
⑹弱
【分析】制取氨基甲酸镀时.,左侧通入干燥的NE,右侧通入干燥的C02,两种气体在CCI4
中相遇并发生反应,生成氨基甲酸铉晶体。在实验过程中,一方面需调节NH3、Co2的通入
速率,另一方面注意设法促衡的正向移动,提高原料的利用率。
(1)
氨气与二氧化碳气体混合通入CCL中,发生反应制备氨基甲酸镂,化学方程式为:
2NH3+CO2=NH2COONH4(,该反应为放热反应。2NH3+CO2=NH2COONH4;放热;
(2)
从反应方程式看,NH3与CCh按1:1体积比发生反应,所以需要设法控制两种气体通入的相
对速率,由此得出液体石蜡鼓泡瓶的作用是:通过观察气泡,调节NE与C02的通入比例;
反应过程中,需要对溶液进行降温处理,则表明混合液的温度随反应的进行在不断升高,且
对反应不利,所以冰水的作用是:降低温度,提高反应物的转化率,防止氨基甲酸镀因反应
放热而发生分解。通过观察气泡,调节NH3与C02的通入比例;降低温度,提高反应物的
转化率,防止氨基甲酸钱因反应放热而发生分解;
(3)
氨基甲酸镀在CCk中形成小晶体,表明其难溶于CCLt,则从反应后的混合物中分离出产品
的实验方法是过滤。过滤;
(4)
氨基甲酸钱极易水解,则发生完全水解,所得产物是碳酸氢核和一水合氨,水解反应方程式:
NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3.H2O。NH2COONH4+2H2O=NH4HCO3+NH3∙H2O;
(5)
氨基甲酸镀的水解产物为He0;,需使用澄清石灰水进行检验,而CO;的存在又会干扰HCo3
检验,所以应先用BaCI2溶液除去COj,实验设计方案为:取少量固体样品于试管中,加入
蒸储水至固体溶解,得到无色溶液,加入过量的BaeL溶液,静置,取上层清液于另一试管,
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向试管中继续加入少量澄清石灰水,溶液变浑浊,说明氨基甲酸钺水解产物有HCoL加入
过量的BaCL溶液,静置,取上层清液于另一试管,向试管中继续加入少量澄清石灰水,溶
液变浑浊,说明氨基甲酸钺水解产物有HC0、;
(6)
氨基甲酸钺的化学式为NH2COONH4,可改写为CO(NH2)2∙H2O,从化学式中可以看出,它
比尿素分子多一个水分子,显然其肥效比尿素弱。弱。
检验某离子时,需考虑其它离子是否会产生干扰,若产生干扰,则需设法除去。
6.(1)关闭止水夹,向长颈漏斗中加水至长颈漏斗中液面高于试管中液面,静置一段时间,
观察液面高度差是否变化
(2)碱石灰浓硫酸
(3)防止氨基甲酸镂分解;促进生成氨基甲酸铉反应正向移动
(4)关闭止水夹,熄灭酒精灯过滤
(5)H2NCOONH4+Ca(OH)2+H2O=CaCO3∣+2NH3H2O79.80%
【分析】根据题中已知原理,制取氨基甲酸筱,需要二氧化碳和氨气,又由于氨基甲酸钺易
分解、易吸水,所以二氧化碳和氨气必须干燥,且在冰水低温环境中反应,根据实验室制取
二氧化碳和制氨气的原理,1中为碳酸钙和盐酸混合制二氧化碳的反应,经过2中浓硫酸干
燥二氧化碳,7中为固体加热制氨气,6中碱石灰干燥氨气,干燥的氨气和二氧化碳分别通
过5,3的液体石蜡鼓泡瓶,通过气泡硫酸控制反应物的用量,在4三颈烧瓶中发生反应制
取氨基甲酸筱,尾气为氨气和二氧化碳,其中氨气有毒,在a处接酸液进行吸收处理。
(1)装置1为带长颈漏斗的试管,故检查装置气密性的操作为:关闭止水夹,向长颈漏斗
中加水至长颈漏斗中液面高于试管中液面,静置一段时间,观察液面高度差是否变化;
(2)据分析,装置6为氨气的干燥装置,故6中试剂为碱石灰;该反应尾气为氨气和二氧
化碳,其中氨气有毒,需要尾气处理,故a处应接的尾气处理装置中应装有酸液,又由于产
物氨基甲酸镀易吸水,故需要用浓硫酸,不能用稀硫酸;
(3)已知2NH3(g)+CO2(g)BH2NCOONH4(s)AH<0,反应放热,降低温度可以使平衡正向
移动,提高产率,同时,产物氨基甲酸镀易分解,低温下可以防止其分解。
(4)停止反应需要停止反应物CO2和氨气的生成,故要停止反应需要关闭1处的止水夹,
和熄灭7处的酒精灯;得到产物在CCk中是悬浮晶体,固液分离需要过滤操作;
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(5)样品与足量石灰水充分反应,碳元素全部转化为碳酸钙,所以氨基甲酸钱和氢氧化钙
反应生成碳酸钙沉淀和一水合氨,反应的方程式为
H2NCOONH4+Ca(OH)2+H2O=CaCθ4+2NH3∙H2O:设碳酸氢镂为XmoL氨基甲酸镣为ymol,
由样品总质量可得:79g∕molXxmol+78g∕molXymol=1.173g,又因为n(C)=n(CaCO3)=
1.5g
[00g/mo,=0.015moL由碳原子守恒可得:xmol+ymol=0.015mol)解x=0.003,y=0.012,则
In(H2NCOONH4)=O.012mol×78g∕mol=0.936g,则氨基甲酸镀的质量分数
警X100%=79.80%。
1.173g
NaOH
7.(I)NH3H2O^=NH3↑+H2O
(2)U形管碱石灰
(3)2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3或NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
(4)防止多余的NH3逸出污染空气,防止空气中水蒸气进入,引起产品水解可以通过
调节恒压滴液漏斗的旋塞控制浓氨水的加入速度,使两种气体混合比例适当
(5)BC
(6)85.46%
【分析】由实验装置图可知,装置A为浓氨水滴入氢氧化钠固体中快速制备氨气的装置,
装置B为U形管,盛有碱石灰的装置B用于干燥氨气,装置C为干冰升华快速制得二氧化
碳气体的装置,装置D为聚乙烯薄膜反应器,氨气与二氧化碳在装置D中反应制得氨基甲
酸钱,装置E中盛有的浓硫酸用于吸收未反应的氨气,防止污染空气,同时防止空气中水
蒸气进入D中,导致氨基甲酸镀水解。
(1)
由分析可知,装置A为浓氨水滴入氢氧化钠固体中快速制备氨气的装置,反应的化学方程
NaOHNaOH
式为NH3H2ONH3↑+H2O,故NHyH2ONH3↑+H2O;
(2)
由分析可知,装置B为U形管,盛有碱石灰的装置B用于干燥氨气,故U形管;碱石灰;
(3)
若无装置B,氨气会与二氧化碳、水蒸气反应生成碳酸镂或碳酸氢被,反应的化学方程式为,
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故2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3或NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;
(4)
由分析可知,装置E中盛有的浓硫酸用于吸收未反应的氨气,防止污染空气,同时防止空
气中水蒸气进入D中,导致氨基甲酸钱水解;若装置E中有气体逸出说明氨气不足量,应
通过调节恒压滴液漏斗的旋塞控制浓氨水的加入速度,使两种气体混合比例适当,在装置D
中完全反应,故防止多余的NE逸出污染空气,防止空气中水蒸气进入,引起产品水解;
可以通过调节恒压滴液漏斗的旋塞控制浓氨水的加入速度,使两种气体混合比例适当;
(5)
A.干冰升华时会吸收热量,不可能起到升高温度,加快反应速率的目的,故错误;
B.由题意可知,氨基甲酸铉要在无水的条件下制备,用干冰升华制得的二氧化碳中,不含
有水蒸气,无需干燥,故正确;
C.由方程式可知,制备氨基甲酸镀的反应为可逆反应,用干冰升华快速制得二氧化碳气体,
可以增大二氧化碳的浓度,增大氨气的转化率,有利于生成更多产品,故正确;
故选BC:
(6)
设1.976g样品中和(NH4)2CO3∙H2O的物质的量分别为amol和bmol,由样品的质量可得:
78a+114b=1.976①,由表格数据和方程式可得:a+b=(25.00-12.925)×10-3×∣x4®,解联立
方程式可得:a=0.02165、b=0.0025,则氨基甲酸镀纯度为°∙°2165m^[78g,∙molXɪ00%=8546%;
1.976g
故85.46%o
8.关闭止水夹,向长颈漏斗中加水至长颈漏斗中液面高于试管中液面,静置一段时间,
观察液面高度差是否变化碱石灰浓硫酸防止氨基甲酸筱分解;促进生成氨基甲酸
钱反应正向移动关闭止水夹,熄灭酒精灯过滤
【分析】根据题中已知原理,制取氨基甲酸筱,需要二氧化碳和氨气,又由于氨基甲酸筱易
分解、易吸水,所以二氧化碳和氨气必须干燥,且在冰水低温环境中反应,根据实验室制取
二氧化碳和制氨气的原理,1中为碳酸钙和盐酸混合制二氧化碳的反应,经过2中浓硫酸干
燥二氧化碳,7中为固体加热制氨气的反应(比如氯化钱和氢氧化钙混合加热),6中碱石灰
干燥氨气,干燥的氨气和二氧化碳分别通过5,3的液体石蜡鼓泡瓶,通过气泡硫酸控制反
应物的用量,在4中三颈烧瓶中发生反应制取氨基甲酸筱,尾气为氨气和二氧化碳,其中氨
气有毒,在a处接酸液进行吸收处理,又由于氨基甲酸镀易吸水,要用浓硫酸进行尾气处理。
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【详解】(1)装置1为带长颈漏斗的试管,故检查装置气密性的操作为:关闭止水夹,向长
颈漏斗中加水至长颈漏斗中液面高于试管中液面,静置一段时间,观察液面高度差是否变化,
故关闭止水夹,向长颈漏斗中加水至长颈漏斗中液面高于试管中液面,静置一段时间,观察
液面高度差是否变化;
(2)据分析,装置6为氨气的干燥装置,氨气为碱性气体,故6中试剂为:碱石灰;该反应
尾气为氨气和二氧化碳,其中氨气会污染环境,不能直接排放需要尾气处理,故a处应接的
尾气处理装置中应装有酸液,又由于产物氨基甲酸镂易吸水,故需要用浓硫酸,不能用稀硫
酸,故碱石灰;浓硫酸;
(3)已知2NH3(g)+CO2(g户H2NCOONH4(s)ΔH<0,反应放热,降低温度可以使平衡正向移动,
提高产率,同时,产物氨基甲酸镂易分解,低温下可以防止其分解,故防止氨基甲酸镂分解;
促进生成氨基甲酸铳反应正向移动;
(4)停止反应需要停止反应物CO2和氨气的生成,故要停止反应需要关闭1处的止水夹,和
熄灭7处的酒精灯;得到产物在CCL1中是悬浮晶体,固液分离需要过滤操作,故关闭止水
夹,熄灭酒精灯;过滤。
Δ
9.检查装置气密性三颈烧瓶Ca(OH)2+2NH4Cl=CaC12+2NH3↑+2H2O浓硫
酸2:1降低温度,有利于提高反应物的转化率(或降低温度,防止因反应放热造成
NH2COONH4分解)C少量澄清石灰水溶液变浑浊
【分析1由于NH2COONH4易溶于水,难溶于CCL,59°C时分解,所以须用干燥的NH3、
Co2反应制备NH2COONH4,则装置A、D、H、B、G、F的主要作用依次是制备NH3、制
⅛NH2COONH4S制备Co2、干燥NH3、除CCh中的HCI气体、干燥CCh,CE通过观察气
泡来控制NH3、Co2通入的比例,据此答题。
【详解】(1)仪器组装完毕后必须先检查装置的气密性,仪器b的名称是三颈烧瓶,故检查
装置气密性;三颈烧瓶;
(2)装置A是实验室制取氨气的装置,该反应的化学方程式为:
ΔΔ
Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCI2+2NH3T+2H2O,故Ca(OH)2+2NH4Cl=CaC12+2NH3↑+2H2O;
(3)装置H、G和F分别为CO2的制取、净化和干燥装置,装置F中盛装的试剂是浓硫酸,
故浓硫酸;
(4)由反应方程式2NH3(g)+CO2(g)UNH2COONH4(s)可知,NH3和CO2的最佳鼓泡速率比为
2:1,制取NH2COONH4的反应为放热反应,装置D采用冰水浴可以降低温度,有利于提高
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反应物的转化率,并可以防止温度过高,使NH2COONH4分解,故2:1;降低温度,有利
于提高反应物的转化率(或降低温度,防止因反应放热造成NH2COONH4分解);
(5)氨基甲酸镂固体难溶于CC14,通过过滤操作可实现产品分离,故答案选:C;
(6)步骤2中加入过量的BaCI2溶液无沉淀生成,说明不存在碳酸镀,步骤3中要证明固体
中含有碳酸氢铉,结合限选试剂,应选择澄清石灰水,加入石灰水后碳酸氢根离子和氢氧根
离子反应得到碳酸根离子,形成碳酸钙和碳酸钢白色沉淀,实验现象是溶液变浑浊,即可以
证明碳酸氢钱的存在;故少量澄清石灰水;溶液变浑浊。
10.碱石灰干燥氨,防止仪器5中生成的氨基甲酸筱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
【分析】以氢氧化钠固体、浓氨水、干冰等为原料制备氨基甲酸锈,其主要反应的原理为
2NH3(g)+CO2(g)≠NH2COONH4(s)Δ∕∕<0,2中由浓氨水与碱制备氨气,仪器3中盛装的固
体是碱石灰,干燥氨气,防止仪器5中生成的氨基甲酸镂水解,4中制备二氧化碳,在5中
反应得到氨基甲酸筱,6中稀硫酸进行尾气处理。
【详解】(1)氨气由浓氨水与碱制备,由于氨基甲酸镂易水解,U形管内用碱石灰干燥氨气,
防止仪器5中生成的氨基甲酸镀水解,在5中反应得到氨基甲酸镀,6中稀硫酸进行尾气处
理,防止剩余的氨气污染空气;即仪器3中盛装的固体是碱石灰,其作用是干燥氨,防止仪
器5中生成的氨基甲酸镂水解。故碱石灰:干燥氨,防止仪器5中生成的氨基甲酸筱水解;
(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。故加快;
(3)①液态石蜡鼓泡瓶的作用是通过观察气泡,调节NH3与CO2的通入比例(或通过观察气泡,
控制通入NE与CO2的速率)。故通过观察气泡,调节NE与CO2的通入比例(或通过观察
气泡,控制通入NH3与CCh的速率);
②氨基甲酸镀受热易分解,采取减压低温烘干,即真空微热烘干,故
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