Question

9．氨基甲酸铵是一种用途广泛的化工原料．有关它的资料如下：
①常温下，在干燥的空气中稳定，遇水或潮湿空气则生成碳酸铵或碳酸氢铵；
②熔点58℃，59℃则可分解成NH₃和CO₂气体；
③在密封管内加热至120℃～140℃时失水生成尿素[CO（NH₂）₂]；
④酸性溶液中迅速分解；
⑤合成氨基甲酸铵原理为：

（1）写出氨基甲酸铵在密封管内加热至120℃～140℃生成尿素的反应方程式：NH₂COONH₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO（NH₂）₂+H₂O．
（2）仪器B名称干燥管；盛放药品是：碱石灰；
（3）合成氨基甲酸铵的反应在一定条件下能自发进行，该反应的反应热△H＜0（填“＞”“=”或
“＜”）．
（4）有同学建议该CO₂发生装置直接改用“干冰”，你认为他的改进有何优点：（回答二点）
①无需干燥，装置简单；②低温环境提高产率．
（5）该实验装置中有明显导致实验失败的隐患有：（指出主要二处）
①反应器连接导管过细易造成堵塞；②稀H₂SO₄水蒸气可进入反应器使产品不纯等．

Answer 1

分析 （1）对比氨基甲酸铵的结构简式与尿素的结构简式可写出反应方程式；
（2）依据图形和作用分析仪器B为干燥管（球形干燥管），由连接的A制备氨气可知，干燥管B中盛装的是碱石灰；
（3）反应在一定条件下能自发进行，则△G=△H-T△S＜0，由于△S＜0，所以△H必须小于0；
（4）使用干冰代替CO₂发生装置的优点有很多，如省去了复杂仪器的连接，使得装置较为简单，易于操作；由（3）可知合成氨基甲酸铵的反应为放热反应，故干冰创造的低温环境有利于氨基甲酸铵的生成；不用对干冰进行干燥处理；
（5）导管过细有可能导致堵塞现象发生；用盐酸制备的二氧化碳气体中混有的HCl消耗氨气；稀硫酸、水蒸气进入反应器使产品不纯等．

解答 解：（1）对比氨基甲酸铵的结构简式与尿素的结构简式，依据原子守恒得到氨基甲酸铵在密封管内加热至120℃-140℃生成尿素的反应方程式为：NH₂COONH₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO（NH₂）₂+H₂O，
故答案为：NH₂COONH₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO（NH₂）₂+H₂O；
（2）仪器B为干燥管（球形干燥管），由连接的A制备氨气可知，干燥管B中盛装的是碱石灰，用来干燥氨气，
故答案为：干燥管；碱石灰；
（3）反应在一定条件下能自发进行，则△G=△H-T△S＜0，由于△S＜0，所以△H必须小于0，△H＜0，
故答案为：＜；
（4）干冰代替CO₂发生装置的优点有很多，如省去了复杂仪器的连接，使得装置较为简单，易于操作，无需干燥，装置简单；由（3）可知合成氨基甲酸铵的反应为放热反应，故干冰创造的低温环境有利于氨基甲酸铵的生成，不用对干冰进行干燥处理，低温环境提高产率，
故答案为：无需干燥，装置简单；低温环境提高产率；
（5）从实验装置可以看出导管过细，有可能导致堵塞现象发生；用盐酸制备的二氧化碳气体中混有的HCl消耗氨气；稀硫酸、水蒸气进入反应器使产品不纯等，
故答案为：①反应器连接导管过细易造成堵塞；
②稀H₂SO₄水蒸气可进入反应器使产品不纯；
③CO₂发生器中挥发的HCl未经处理进入反应器，会导致实验失败．

点评 本题考查了实验过程分析和评价，实验设计方法的理解应用，掌握实验基本操作和基础是关键，题目难度中等．