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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（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_______________。[M_r(NH₂COONH₄)=78、M_r(NH₄HCO₃) =79、M_r(BaCO₃)=197]

（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）

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

。

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为提纯下列物质（括号内物质为杂质），所选用的试剂和分离方法正确的是

	物质	除杂试剂	分离方法
A	硝酸铜溶液（硝酸银）	铜粉	结晶
B	NaCl溶液（CuCl₂）	NaOH溶液	萃取
C	乙醇（水）	——	分液
D	镁粉（铝粉）	NaOH溶液	过滤

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下列除杂所用的试剂与方法都正确的是

A．除去NO中混有的NO₂：水、洗气

B．除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸：氢氧化钠溶液、分液

C．除去乙醇中的少量水：金属钠、蒸馏

D．除去二氧化硫中混有的少量二氧化碳：澄清石灰水、洗气

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（15分）硫酸铁铵[aFe₂(SO₄)₃·b(NH₄)₂SO₄·cH₂O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等。某化工厂以硫酸亚铁（含少量硝酸钙）和硫酸铵为原料，设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵。

请回答下列问题：
（1）硫酸亚铁溶液加H₂SO₄酸化的主要目的是____________________________，滤渣A的主要成分是__________________。
（2）下列物质中最适合的氧化剂B是                ；反应的离子方程式              。
a．NaClO        b．H₂O₂        c．KMnO₄        d．K₂Cr₂O₇
（3）操作甲、乙的名称分别是：甲______________，乙___________________。
（4）上述流程中，用足量最适合的氧化剂B氧化之后和加热蒸发之前，需取少量检验Fe²⁺是否已全部被氧化，所加试剂为             （写名称），能否用酸性的KMnO₄溶液？      （如果能，下问忽略），理由是：                       。（可用文字或方程式说明）
（5）检验硫酸铁铵中NH₄⁺的方法是                                     。
（6）称取14.00 g所得样品，将其溶于水配制成100 mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14 g沉淀；向另一份溶液中加入0.05 mol Ba (NO₃)₂溶液，恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为______________________。

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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
K_sp	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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（14分）锰锌软磁铁氧体具有高磁导率、低矫顽力和低功率损耗等性能，已广泛应用于电子工业。碳酸锰主要用于制备锰锌软磁铁氧体，而制碳酸锰的原料之一是二氧化锰。某化学研究性学习小组拟从废旧干电池中回收二氧化锰制取碳酸锰。
①将干电池剖切、分选得到黑色混合物（主要成分为MnO₂）洗涤、过滤、烘干。
②将上述固体按固液体积比2:9加入浓盐酸、加热，反应完全后过滤、浓缩。
③向上述溶液中加入Na₂CO₃溶液，边加边搅拌，再过滤即可得到碳酸锰。
(l)在第②步中，将上述固体与浓盐酸混合的目的是　　　　　　　　　　　　　　
（2）有人认为，将第③步中的Na₂CO₃溶液换成NH₄HCO₃溶液，也能达到上述目的，但同时有气体生成。请写出加入NH₄HCO₃溶液时发生的离子反应方程式　　　　　　　　。
（3）查阅文献，发现第③步中，除生成MnCO₃外还有可能生成Mn(OH)₂，已知Mn(OH)₂暴露在空气中时间稍长，易被氧化成褐色的MnO(OH)₂, MnCO₃和MnO(OH)₂受热最终均分解成MnO₂，该小组对上述沉淀的成分提出以下假设，请帮助完成假设：
假设一：全部为MnCO₃；　假设二：全部为Mn(OH)₂；假设三：　　　　　　　
为验证假设二是否正确，该小组进行了以下研究：
①定性研究：请你完成下表中的内容．

实验步骤（不要求写出具体步骤）	预期的实验现象和结论
将所得沉淀过滤、洗涤，

②定量研究：将所得沉淀过滤、洗涤，置于空气中充分氧化后，小心干燥，取22.0g样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如图．根据图中的数据判断假设三成立，理由是　　　

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下列实验装置通常不用于物质分离提纯的是

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鉴别乙醇、乙酸、乙酸乙酯、葡萄糖四种无色溶液，可用的试剂是

A．石蕊溶液

B．酸性KMnO₄

C．溴水

D．新制Cu(OH)₂悬浊液

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TiO₂既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。
（1）实验室利用反应TiO₂（s）+2CCl₄（g）＝TiCl₄（g）+CO₂（g），在无水无氧条件下，制取TiCl₄实验装置示意图如下：

有关性质如下表

物质	熔点/℃	沸点/℃	其他
CCl₄	-23	76	与TiCl₄互溶
TiCl₄	-25	136	遇潮湿空气产生白雾

仪器A的名称是，装置E中的试剂是。反应开始前依次进行如下操作：组装仪器、、加装药品、通N₂一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括：①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为（填序号）。欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是。
（2）工业上由钛铁矿（FeTiO₃）（含Fe₂O₃、SiO₂等杂质）制备TiO₂的有关反应包括：
酸溶FeTiO₃（s）+2H₂SO₄（aq）＝FeSO₄（aq）+ TiOSO₄（aq）+ 2H₂O（l）
水解TiOSO₄（aq）+ 2H₂O（l）

H₂TiO₃（s）+H₂SO₄（aq）
简要工艺流程如下：

①试剂A为。钛液Ⅰ需冷却至70℃左右，若温度过高会导致产品收率降低，原因是。
②取少量酸洗后的H₂TiO₃，加入盐酸并振荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H₂O₂后出现微红色，说明H₂TiO₃中存在的杂质离子是。这种H₂TiO₃即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO₂也会发黄，发黄的杂质是（填化学式）。

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