Question

1．實(shí)驗(yàn)室制備氨基甲酸銨（NH₂COONH₄）的反應(yīng)如下：2NH₃（g）+CO₂（g）?NH₂COONH₄（s）
該反應(yīng)在干燥條件下僅生成氨基甲酸銨，若有水存在則生成碳酸銨或碳酸氫銨．
（1）該反應(yīng)在一定條件下能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的△H小于0．（填大于、小于或等于）
（2）寫(xiě)出生成碳酸氫銨的化學(xué)方程式NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃．
（3）實(shí)驗(yàn)步驟如下：
步驟1：按圖所示組裝儀器，檢查裝置氣密性．
步驟2：在相應(yīng)儀器中裝入藥品，其中在三頸燒瓶中加入氫氧化鈉固體，恒壓滴液漏斗中裝入濃氨水．
步驟3：滴加濃氨水并攪拌，調(diào)節(jié)反應(yīng)速率，在反應(yīng)器中得到產(chǎn)品…
①干燥管中盛放的藥品是固體氫氧化鈉或堿石灰．
②對(duì)比碳酸鹽和酸反應(yīng)制CO₂，該實(shí)驗(yàn)利用干冰升華產(chǎn)生CO₂氣體的優(yōu)點(diǎn)有不需要干燥，提供低溫環(huán)境，提高轉(zhuǎn)化率．
③以恒壓滴液漏斗代替分液漏斗的目的是使氨水順利滴下．
④反應(yīng)后期CO₂氣流量下降時(shí)，可采取的相應(yīng)措施是調(diào)節(jié)恒壓滴液漏斗旋塞，減慢氨水滴加速度．
（4）該實(shí)驗(yàn)裝置可能面臨的安全問(wèn)題是產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管，稀硫酸會(huì)倒吸．

Answer 1

分析 （1）2NH₃（g）+CO₂（g）?NH₂COONH₄（s），該反應(yīng)為熵減的過(guò)程，若能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，據(jù)此解答即可；
（2）水會(huì)和氨氣、二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉；
（3）①反應(yīng)物氨氣必須是干燥的，需要用堿性干燥劑干燥，如堿石灰、固體氫氧化鈉或氧化鈣等；
②干冰制取的二氧化碳中不含雜質(zhì)，不需要干燥；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，干冰變?yōu)槎�氧化碳吸收熱量，有利于增大反�?yīng)物轉(zhuǎn)化率；
③恒壓滴液漏斗代替分液漏斗可以平衡內(nèi)外壓強(qiáng)，使氨水順利滴下；
④反應(yīng)后期二氧化碳的量減少，可以采取措施讓通入的氨氣也減少；
（4）依據(jù)裝置圖中流程分析，安全問(wèn)題主要是堵塞導(dǎo)氣管，液體發(fā)生倒吸；依據(jù)反應(yīng)過(guò)程中的產(chǎn)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．

解答 解：（1）2NH₃（g）+CO₂（g）?NH₂COONH₄（s），該反應(yīng)為熵減的過(guò)程，若能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0，故答案為：小于；
（2）水會(huì)和氨氣、二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃；故答案為：NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃；
（3）①由于制備氨基甲酸銨的原料氨氣必須是干燥的，以防止副反應(yīng)的發(fā)生，因此生成的氨氣必須進(jìn)行干燥，因?yàn)榘睔馐菈A性氣體，所以干燥氨氣應(yīng)該用氧化鈣或固體氫氧化鈉或堿石灰，故答案為：固體氫氧化鈉或堿石灰；
②碳酸鹽和酸反應(yīng)制CO₂，則生成的CO₂必須進(jìn)行凈化和干燥處理，而直接利用干冰制備CO₂，不需要干燥；又因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng)，提供低溫環(huán)境，可以提高轉(zhuǎn)化率，故答案為：不需要干燥；提供低溫環(huán)境，提高轉(zhuǎn)化率；
③和普通分液漏斗相比，恒壓滴液漏斗上部和三頸燒瓶氣壓相通，可以保證恒壓滴液漏斗中的液體順利滴下，故答案為：使氨水順利滴下；
④反應(yīng)后期，由于二氧化碳的氣流下降，導(dǎo)致通入的二氧化碳?xì)怏w減少，此時(shí)可以通過(guò)調(diào)節(jié)恒壓滴液漏斗旋塞，減慢氨水的滴加速度，故答案為：調(diào)節(jié)恒壓滴液漏斗旋塞，減慢氨水的滴加速度；
（4）依據(jù)裝置圖中流程分析，安全問(wèn)題主要是堵塞導(dǎo)氣管，液體發(fā)生倒吸；依據(jù)反應(yīng)過(guò)程中的產(chǎn)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，實(shí)驗(yàn)裝置存在安全問(wèn)題產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管，稀硫酸會(huì)倒吸，故答案為：產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管，稀硫酸會(huì)倒吸．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)用，主要是氨氣的制備方法，氨基甲酸的制備實(shí)驗(yàn)裝置分析判斷，實(shí)驗(yàn)基本操作，混合物分離的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，題目難度中等．