(16分)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,受热易分解。某小组模拟制备氨基甲酸铵,反应如下(且温度对反应的影响比较灵敏):2NH3(g)+CO2(

(16分)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,受热易分解。某小组模拟制备氨基甲酸铵,反应如下(且温度对反应的影响比较灵敏):2NH3(g)+CO2(

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(16分)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,受热易分解。某小组模拟制备氨基甲酸铵,反应如下(且温度对反应的影响比较灵敏):2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)  ΔH<0
(1)如用下图I装置制取氨气,可选择的试剂是                        
(2)制备氨基甲酸铵的装置如下图Ⅱ所示,把NH3和CO2通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl4中。 当悬浮物较多时,停止制备。

注:CCl4与液体石蜡均为惰性介质。
①发生器用冰水冷却的原因是_________________________________________,液体石蜡鼓泡瓶的作用是                                                               
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是            (填写操作名称)。为了得到干燥产品,应采取的方法是________(填写选项序号)。
a.常压加热烘干              b.高压加热烘干           c.减压40℃以下烘干
(3)制得的氨基甲酸铵可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种。
①设计方案,进行成分探究,请填写表中空格。
限选试剂:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2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,加入蒸馏水至固体溶解。
得到无色溶液
步骤2:向试管中加入过量的BaCl2溶液,静置
若溶液不变浑浊,证明固体中不含碳酸铵。
步骤3:向试管中继续加入                         
                                        
                                ,证明固体中含有碳酸氢铵。
②根据①的结论:取氨基甲酸铵样品3.95 g,用足量氢氧化钡溶液充分处理后,过滤、洗涤、干燥,测得沉淀质量为1.97 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为_______________。[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3) =79、Mr(BaCO3)=197]
答案
(每空2分)
(1)浓氨水与氢氧化钠固体等合理答案
(2)①降低温度,提高反应物转化率(或降低温度,防止因反应放热造成产物分解);
通过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例(或通过观察气泡,控制NH3与CO2的反应速率)
②过滤     c
(3)①
实验步骤
预期现象和结论
步骤3:少量澄清石灰水
溶液变浑浊
   ②0.800或80.0%(有效数字没有考虑不扣分)
解析

试题分析:⑴图I装置中没有加热,只能用浓氨水与氢氧化钠固体或氧化钙固体反应制取氨气。
⑵①据信息“该反应为放热反应、生成物氨基甲酸铵(NH2COONH4)受热易分解”,因此为了提高反应物的 转化率或防止产物的分解,可用冰水冷却发生器;气体通过液体石蜡鼓泡瓶时能观察气泡数,调节NH3与CO2通入比例或控制NH3与CO2的反应速率;
②根据“生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl4中”说明氨基甲酸铵难溶于CCl4(液体),采用过滤操作能将氨基甲酸铵从混合物中分离出来;为了防止氨基甲酸铵受热分解,采用“减压40℃以下”烘干产品。
⑶①在“限选试剂”中稀硝酸、稀盐酸与氨基甲酸铵、碳酸氢铵均能反应产生气体,不能用来验证碳酸氢铵;只有澄清石灰水与碳酸氢铵反应产生碳酸钙沉淀(溶液变浑浊);
②根据①可知产品的成分有NH2COONH4、NH4HCO3,与足量氢氧化钡溶液充分反应生成BaCO3沉淀的物质的量为n(BaCO3)==0.01mol=n(NH4HCO3)[据碳原子守恒],则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为
举一反三
(14分) Mg(ClO3)2常用作催熟剂、除草剂等,下图为制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的方法:

已知:1、卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。
2、几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如上图。
(1)加入BaCl2的目的是除_________,如何判断该离子已除尽_____________________。
(2)加入NaClO3饱和溶液会发生反应:MgCl2+2NaClO3==Mg(ClO3)2+2NaCl↓,请利用该反应,结合溶解度图,制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为:
①取样,加入NaClO3饱和溶液充分反应;②蒸发浓缩;③        ;④冷却结晶;
⑤过滤、洗涤,获得Mg(ClO3)2·6H2O晶体。
产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量3.50g产品溶解定容成100mL溶液。
步骤2:取10mL配好的溶液于锥形瓶中,加入10mL稀硫酸和20mL1.000mol/L的FeSO4溶液,微热。
步骤3:冷却至室温,用0.100mol/L K2Cr2O7溶液滴定至终点,此过程中反应的离子方程式为:
Cr2O72+6Fe2+14H==2Cr3+6Fe3+7H2O。
步骤4:将步骤2、3重复两次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL。
(3)写出步骤2中所发生反应的离子方程式                                      
(4)步骤3中若滴定前用标准液润洗滴定管,会导致最终结果     (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)产品中Mg(ClO3) 2·6H2O的质量分数为        (计算结果保留两位小数) 。
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(14分)废旧碱性锌锰干电池内部的黑色物质A主要含有MnO2、NH4CI、ZnCI2,还有少量的FeCI2和炭粉,用A制备高纯MnCO3,的流程图如下。

(1)碱性锌锰干电池的负极材料是_________(填化学式)。
(2)第Ⅱ步操作的目的是________________________。
(3)第Ⅳ步操作是对滤液a进行深度除杂,除去Zn2+的离子方程式为____________________。
   (已知:Ksp(MnS)=2.5×10-13,Ksp(ZnS)=1.6×10-24) 
(4)为选择试剂X,在相同条件下,分别用5 g黑色物质M进行制备MnSO3的实验,得到数据如右表:

 ①试剂x的最佳选择是_________。
 ②第Ⅲ步中用选出的最佳试剂X与M的主要成分反应的化学方程式为_________。
(5)已知:MnCO3难溶于水和乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;Mn(OH)2开始沉淀时pH为7.7。请补充完成以下操作:
第Ⅴ步系列操作可按一下流程进行:请补充完成操作:(第Ⅴ步系列操作中可供选用的试剂:、乙醇)

操作1:___________________;操作2:过滤,用少量水洗涤2~3次
操作3:检测滤液,表明SO42-已除干净; 操作4:___________________;
操作5:低温烘干。
(6)操作1可能发生反应的离子方程式                                
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14 分苯甲酸乙酯(C9H10O2)别名为安息香酸乙酯。 它是一种无色透明液体,不溶于水,稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工业中,也可用作有机合成中间体,溶剂等。其制备方法为:

已知:
名称
相对分子质量
颜色,状态
沸点(℃)
密度(g·cm-3)
苯甲酸*
122
无色片状晶体
249
1.2659
苯甲酸乙酯
150
无色澄清液体
212.6
1.05
乙醇
46
无色澄清液体
78.3
0.7893
环己烷
84
无色澄清液体
80.8
0.7318
已知:苯甲酸在100℃会迅速升华。
实验步骤如下:
①在圆底烧瓶中加入4.0g苯甲酸,10 mL 95%的乙醇(过量),8mL 环己烷以及3  mL 浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按右图所示装好仪器,控制温度在65~70℃加热回流2 h。利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇。

②反应一段时间,打开旋塞放出分水器中液体后,关闭旋塞,继续加热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热。
③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,分批加入Na2CO3至溶液至呈中性。用分液漏斗分出有机层,水层用25 mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层,加入氯化钙,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,低温蒸出乙醚和环己烷后,继续升温,接收210~213℃的馏分。
④检验合格,测得产品体积为2.3mL。
回答下列问题:
(1)在该实验中,圆底烧瓶的容积最适合的是         (填入正确选项前的字母)。
A.25 mL    B.50 mL    C.100 mL    D.250 mL
(2)步骤①加入沸石的作用是      。如果加热一段时间后发现忘记加沸石,应该采取的正确操作是:    
(3)步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是                
(4)步骤③加入Na2CO3加入不足,在之后蒸馏时蒸馏烧瓶中可见到白烟生成,产生该现象的原因                      ;
(5)有机物的分离操作中,经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须          
(6)计算本实验的产率为               。
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下列实验能达到目的的是
A.用AgNO3溶液鉴别NaCl和Na2SO4
B.除去苯中少量苯酚,向混合物中加入足量的NaOH溶液后过滤
C.将碘水和CCl4倒入分液漏斗,振荡后静置,可将碘萃取到CCl4
D.用乙醇和浓硫酸制备乙烯时,可用水浴加热控制反应的温度

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(本题共16分)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:

已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:
物质
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)步骤Ⅰ中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式是                。
(2)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+,反应的离子方程式是                ,加氨水调节溶液的pH为5.0~6.0,以除去Fe3+
(3)步骤Ⅲ中,滤渣2的主要成分是                       
(4)步骤Ⅳ中,在   (填“阴”或“阳”)极析出Mn,电极反应方程式为                 
(5)电解后的废水中还含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降。为了将Mn2+降到1.0×10-9mol/L,则c(Na2S)至少是      mol/L。
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