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(16分)氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,受熱易分解。某小組模擬制備氨基甲酸銨,反應如下(且溫度對反應的影響比較靈敏):2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)  ΔH<0
(1)如用下圖I裝置制取氨氣,可選擇的試劑是                        
(2)制備氨基甲酸銨的裝置如下圖Ⅱ所示,把NH3和CO2通入四氯化碳中,不斷攪拌混合,生成的氨基甲酸銨的小晶體懸浮在CCl4中。 當懸浮物較多時,停止制備。

注:CCl4與液體石蠟均為惰性介質。
①發(fā)生器用冰水冷卻的原因是_________________________________________,液體石蠟鼓泡瓶的作用是                                                               。
②從反應后的混合物中分離出產品的實驗方法是            (填寫操作名稱)。為了得到干燥產品,應采取的方法是________(填寫選項序號)。
a.常壓加熱烘干              b.高壓加熱烘干           c.減壓40℃以下烘干
(3)制得的氨基甲酸銨可能含有碳酸氫銨、碳酸銨中的一種或兩種。
①設計方案,進行成分探究,請?zhí)顚懕碇锌崭瘛?br />限選試劑:蒸餾水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀鹽酸。
實驗步驟
預期現(xiàn)象和結論
步驟1:取少量固體樣品于試管中,加入蒸餾水至固體溶解。
得到無色溶液
步驟2:向試管中加入過量的BaCl2溶液,靜置
若溶液不變渾濁,證明固體中不含碳酸銨。
步驟3:向試管中繼續(xù)加入                         
                                        
                                ,證明固體中含有碳酸氫銨。
②根據①的結論:取氨基甲酸銨樣品3.95 g,用足量氫氧化鋇溶液充分處理后,過濾、洗滌、干燥,測得沉淀質量為1.97 g。則樣品中氨基甲酸銨的物質的量分數為_______________。[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3) =79、Mr(BaCO3)=197]
(每空2分)
(1)濃氨水與氫氧化鈉固體等合理答案
(2)①降低溫度,提高反應物轉化率(或降低溫度,防止因反應放熱造成產物分解);
通過觀察氣泡,調節(jié)NH3與CO2通入比例(或通過觀察氣泡,控制NH3與CO2的反應速率)
②過濾     c
(3)①
實驗步驟
預期現(xiàn)象和結論
步驟3:少量澄清石灰水
溶液變渾濁
   ②0.800或80.0%(有效數字沒有考慮不扣分)

試題分析:⑴圖I裝置中沒有加熱,只能用濃氨水與氫氧化鈉固體或氧化鈣固體反應制取氨氣。
⑵①據信息“該反應為放熱反應、生成物氨基甲酸銨(NH2COONH4)受熱易分解”,因此為了提高反應物的 轉化率或防止產物的分解,可用冰水冷卻發(fā)生器;氣體通過液體石蠟鼓泡瓶時能觀察氣泡數,調節(jié)NH3與CO2通入比例或控制NH3與CO2的反應速率;
②根據“生成的氨基甲酸銨的小晶體懸浮在CCl4中”說明氨基甲酸銨難溶于CCl4(液體),采用過濾操作能將氨基甲酸銨從混合物中分離出來;為了防止氨基甲酸銨受熱分解,采用“減壓40℃以下”烘干產品。
⑶①在“限選試劑”中稀硝酸、稀鹽酸與氨基甲酸銨、碳酸氫銨均能反應產生氣體,不能用來驗證碳酸氫銨;只有澄清石灰水與碳酸氫銨反應產生碳酸鈣沉淀(溶液變渾濁);
②根據①可知產品的成分有NH2COONH4、NH4HCO3,與足量氫氧化鋇溶液充分反應生成BaCO3沉淀的物質的量為n(BaCO3)==0.01mol=n(NH4HCO3)[據碳原子守恒],則樣品中氨基甲酸銨的物質的量分數為
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

為提純下列物質(括號內物質為雜質),所選用的試劑和分離方法正確的是
 
物   質
除雜試劑
分離方法
A
硝酸銅溶液(硝酸銀)
銅粉
結晶
B
NaCl溶液(CuCl2
NaOH溶液
萃取
C
乙醇(水)
——
分液
D
鎂粉(鋁粉)
NaOH溶液
過濾

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列除雜所用的試劑與方法都正確的是
A.除去NO中混有的NO2:水、洗氣
B.除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸:氫氧化鈉溶液、分液
C.除去乙醇中的少量水:金屬鈉、蒸餾
D.除去二氧化硫中混有的少量二氧化碳:澄清石灰水、洗氣

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

(15分)硫酸鐵銨[aFe2(SO4) 3·b(NH4) 2SO4·cH2O]廣泛用于城鎮(zhèn)生活飲用水、工業(yè)循環(huán)水的凈化處理等。某化工廠以硫酸亞鐵(含少量硝酸鈣)和硫酸銨為原料,設計了如下工藝流程制取硫酸鐵銨。

請回答下列問題:
(1)硫酸亞鐵溶液加H2SO4酸化的主要目的是____________________________,濾渣A的主要成分是__________________。
(2)下列物質中最適合的氧化劑B是                ;反應的離子方程式              。
a.NaClO        b.H2O2        c.KMnO4        d.K2Cr2O7
(3)操作甲、乙的名稱分別是:甲______________,乙___________________。
(4)上述流程中,用足量最適合的氧化劑B氧化之后和加熱蒸發(fā)之前,需取少量檢驗Fe2+是否已全部被氧化,所加試劑為             (寫名稱),能否用酸性的KMnO4溶液?      (如果能,下問忽略),理由是:                       。(可用文字或方程式說明)
(5)檢驗硫酸鐵銨中NH4+的方法是                                     。
(6)稱取14.00 g所得樣品,將其溶于水配制成100 mL溶液,分成兩等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,過濾洗滌得到2.14 g沉淀;向另一份溶液中加入0.05 mol Ba (NO3)2溶液,恰好完全反應。則該硫酸鐵銨的化學式為______________________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(本題共16分)錳是冶煉工業(yè)中常用的添加劑。以碳酸錳礦(主要成分為MnCO3,還含有鐵、鎳、鈷等碳酸鹽雜質)為原料生產金屬錳的工藝流程如下:

已知25℃,部分物質的溶度積常數如下:
物質
Mn(OH)2
Co(OH)2
Ni(OH)2
MnS
CoS
NiS
Ksp
2.1×10-13
3.0×10-16
5.0×10-16
1.0×10-11
5.0×10-22
1.0×10-22
  (1)步驟Ⅰ中,MnCO3與硫酸反應的化學方程式是                。
(2)步驟Ⅱ中,MnO2在酸性條件下可將Fe2+離子氧化為Fe3+,反應的離子方程式是                ,加氨水調節(jié)溶液的pH為5.0~6.0,以除去Fe3+。
(3)步驟Ⅲ中,濾渣2的主要成分是                       。
(4)步驟Ⅳ中,在   (填“陰”或“陽”)極析出Mn,電極反應方程式為                 
(5)電解后的廢水中還含有Mn2+,常用石灰乳進行一級沉降得到Mn(OH)2沉淀,過濾后再向濾液中加入適量Na2S,進行二級沉降。為了將Mn2+降到1.0×10-9mol/L,則c(Na2S)至少是      mol/L。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

(14分)錳鋅軟磁鐵氧體具有高磁導率、低矯頑力和低功率損耗等性能,已廣泛應用于電子工業(yè)。碳酸錳主要用于制備錳鋅軟磁鐵氧體,而制碳酸錳的原料之一是二氧化錳。某化學研究性學習小組擬從廢舊干電池中回收二氧化錳制取碳酸錳。
①將干電池剖切、分選得到黑色混合物(主要成分為MnO2)洗滌、過濾、烘干。
②將上述固體按固液體積比2:9加入濃鹽酸、加熱,反應完全后過濾、濃縮。
③向上述溶液中加入Na2CO3溶液,邊加邊攪拌,再過濾即可得到碳酸錳。
(l)在第②步中,將上述固體與濃鹽酸混合的目的是              
(2)有人認為,將第③步中的Na2CO3溶液換成NH4HCO3溶液,也能達到上述目的,但同時有氣體生成。請寫出加入NH4HCO3溶液時發(fā)生的離子反應方程式        。
(3)查閱文獻,發(fā)現(xiàn)第③步中,除生成MnCO3外還有可能生成Mn(OH)2,已知Mn(OH)2暴露在空氣中時間稍長,易被氧化成褐色的MnO(OH)2, MnCO3和MnO(OH)2受熱最終均分解成MnO2,該小組對上述沉淀的成分提出以下假設,請幫助完成假設:
假設一:全部為MnCO3; 假設二:全部為Mn(OH)2; 假設三:       
為驗證假設二是否正確,該小組進行了以下研究:
①定性研究:請你完成下表中的內容.
實驗步驟(不要求寫出具體步驟)
預期的實驗現(xiàn)象和結論
將所得沉淀過濾、洗滌,      
                
                  
                  
                
                
                  
                  
  ②定量研究:將所得沉淀過濾、洗滌,置于空氣中充分氧化后,小心干燥,取22.0g樣品,加熱,測得固體質量隨溫度的變化關系如圖.根據圖中的數據判斷假設三成立,理由是   

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列實驗裝置通常不用于物質分離提純的是

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

鑒別乙醇、乙酸、乙酸乙酯、葡萄糖四種無色溶液,可用的試劑是
A.石蕊溶液B.酸性KMnO4 C.溴水D.新制Cu(OH)2懸濁液

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

TiO2既是制備其他含鈦化合物的原料,又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。
(1)實驗室利用反應TiO2(s)+2CCl4(g)=TiCl4(g)+CO2(g),在無水無氧條件下,制取TiCl4實驗裝置示意圖如下:

有關性質如下表
物質
熔點/℃
沸點/℃
其他
CCl4
-23
76
與TiCl4互溶
TiCl4
-25
136
遇潮濕空氣產生白霧
儀器A的名稱是      ,裝置E中的試劑是        。反應開始前依次進行如下操作:組裝儀器、       、加裝藥品、通N2一段時間后點燃酒精燈。反應結束后的操作包括:①停止通氮氣②熄滅酒精燈③冷卻至室溫。正確的順序為    (填序號)。欲分離D中的液態(tài)混合物,所采用操作的名稱是      。
(2)工業(yè)上由鈦鐵礦(FeTiO3)(含F(xiàn)e2O3、SiO2等雜質)制備TiO2的有關反應包括:
酸溶FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+ TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)
水解TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)H2TiO3(s)+H2SO4(aq)
簡要工藝流程如下:

①試劑A為        。鈦液Ⅰ需冷卻至70℃左右,若溫度過高會導致產品收率降低,原因是              。
②取少量酸洗后的H2TiO3,加入鹽酸并振蕩,滴加KSCN溶液后無明顯現(xiàn)象,再加H2O2后出現(xiàn)微紅色,說明H2TiO3中存在的雜質離子是    。這種H2TiO3即使用水充分洗滌,煅燒后獲得的TiO2也會發(fā)黃,發(fā)黃的雜質是    (填化學式)。

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