Question

【题目】实验室制备氨基甲酸铵(NH2COONH4)的反应如下：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)该反应在干燥条件下仅生成氨基甲酸铵，若有水存在则生成碳酸铵或碳酸氢氨。

(1)该反应在一定条件下能够白发进行，则反应的△H_____________0（填“>”、“<”或“一”）。

(2)写出生成碳酸氢氨的化学方程式：______________。

(3)实验步骤如下：

步骤1：按图所示组装仪器，检查装置的气密性。

步骤2：在相应仪器中装入药品，其中在三颈烧瓶中加入氢氧化钠固体，恒压滴液漏斗中装入浓氨水。

步骤3：滴加浓氨水并搅拌，调节反应速率，在反应器中得到产品。

干燥管中盛放的药品是___________。

对比碳酸盐和酸反应制CO2，该实验利用干冰升华产生CO2气体的优点是__________________。

③以恒压滴液漏斗代替分液漏斗的目的是______________________。

(4)该实验装置可能存在的安全问题是__________________。

Answer 1

【答案】（1）<；（2）NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；（3）①碱石灰；②无水无需干燥（或其他合理答案）；③使氨水顺利滴下；（4）产品易堵导管；稀硫酸可能倒吸（或其他合理答案）（每空2分）

【解析】

试题分析：（1）根据方程式2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(s)可知，该反应是熵值减小的可逆反应。如果该反应在一定条件下能够自发进行，则根据△G＝△H－T·△S可知，该的焓变ΔH一定小于0。（2）有水参加，则生成碳酸氢铵，因此反应的化学方程式为NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3。（3）①由于制备氨基甲酸铵的原料氨气必须是干燥的，以防止副反应的发生，因此生成的氨气必须进行干燥。因为氨气是碱性气体，所以干燥氨气应该用固体氢氧化钠或碱石灰。②碳酸盐和酸反应制CO2，则生成的CO2必须进行净化和干燥处理，而直接利用干冰制备CO2，不需要干燥；又因为该反应是放热反应，提供低温环境，可以提高转化率。③恒压滴液漏斗代替分液漏斗可以平衡内外压强，使氨水顺利滴下。④反应后期随着CO2气流减慢，导致反应物比例不当，此时可以通过调节恒压滴液漏斗旋塞，减慢氨水滴加速度加以控制。（4）由于氨基甲酸铵是固体，所以产品易堵塞导管。又因为氨气极易溶于水，直接插入稀硫酸中吸收氨气，容易使稀硫酸倒吸。