Question

【題目】氨基磺酸（H2NSO3H）是一元固體強酸，溶于水和液氨，不溶于乙醇。在工業上用作酸性清洗劑、阻燃劑、磺化劑．用尿素[CO（NH2）2]和發煙硫酸（溶有SO3的硫酸）為原料合成氨基磺酸的稀的路線如下：

（1）“磺化”步驟中所發生的反應為：

①CO（NH2）2（s）+SO3（g）H2NCONHSO3H（s）△H＜0

②H2NCONHSO3H+H2SO42H2NSO3H+CO2↑

“磺化”過程應控制反應溫度為75～80℃，若溫度高于80℃，氨基磺酸的產率會降低，原因是____________；

（2）重結晶用10%～12%的硫酸作溶劑而不用水作溶劑的原因是____________；

（3）測定產品中氨基磺酸純度的方法如下：稱取7.920g 產品配成l000mL待測液，量取25.00mL待測液于錐形瓶中，加入2mL 0.2molL-1稀鹽酸，用淀粉碘化鉀試劑作指示劑，逐滴加入0.08000molL-1NaNO2溶液，當溶液恰好變藍時，消耗NaNO2溶液25.00mL，此時氨基磺酸恰好被完全氧化成N2，NaNO2的還原產物也為N2．試求產品中氨基磺酸的質量分數。（請寫出計算過程）

（4）以酚酞為指示劑，用NaOH進行酸堿中和滴定也能測定產品中氨基磺酸的純度，測定結果通常比NaNO2法偏高，原因是氨基磺酸中混有____________雜質。

Answer 1

【答案】

（1）溫度高，SO3氣體逸出加快，反應①平衡向逆反應方向移動，使反應①轉化率降低；

（2）氨基磺酸在硫酸溶液中的溶解度比在水中的溶解度小；

（3）當溶液變藍色時，說明H2NSO3H恰好完全反應，氨基磺酸和亞硝酸鈉的反應方程式為：H2NSO3H+NaNO2=NaHSO4+N2↑+H2O，根據方程式知，n （H2NSO3H）=n（NaNO2）=25.00×l0-3×0.08000 molL-1=2.000×l0-3 mol；ω（H2NSO3H）=×100%=98.0%；

（4）硫酸

【解析】

試題分析：（1）溫度越高，三氧化硫氣體逸出速率加快，且CO（NH2）2（s）+SO3（g）H2NCONHSO3H（s）是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，從而抑制氨基磺酸的產率，故答案為：溫度高，SO3氣體逸出加快，使反應①轉化率降低．溫度高，反應①平衡向逆反應方向移動；

（2）反應H2NCONHSO3H+H2SO42H2NSO3H+CO2↑是可逆反應，硫酸濃度增大，平衡向正反應方向移動，所以能抑制氨基磺酸的溶解，故答案為：氨基磺酸在硫酸溶液中的溶解度比在水中的溶解度小；

（3）當溶液變藍色時，說明H2NSO3H恰好完全反應，氨基磺酸和亞硝酸鈉的反應方程式為：H2NSO3H+NaNO2=NaHSO4+N2↑+H2O，根據方程式知，n （H2NSO3H）=n（NaNO2）=25.00×l0-3×0.08000 molL-1=2.000×l0-3 mol；

ω（H2NSO3H）=×100%=98.0%，故答案為：98.0%；

（4）用氫氧化鈉測定氨基磺酸的純度，測定結果通常比NaNO2法偏高，說明還有其它物質和氫氧化鈉反應，能和氫氧化鈉反應的物質是硫酸，故答案為：硫酸。