Question

氨基磺酸（H₂NSO₃H）是一元固体强酸，溶于水和液氨，不溶于乙醇。在工业上用作酸性清洗剂、阻燃剂、磺化剂．用尿素[CO（NH₂）₂]和发烟硫酸（溶有SO₃的硫酸）为原料合成氨基磺酸的稀的路线如下：

（1）“磺化”步骤中所发生的反应为：

①CO（NH₂）₂（s）+SO₃（g）H₂NCONHSO₃H（s）△H＜0

②H₂NCONHSO₃H+H₂SO₄2H₂NSO₃H+CO₂↑

“磺化”过程应控制反应温度为75～80℃，若温度高于80℃，氨基磺酸的产率会降低，原因是____________；

（2）重结晶用10%～12%的硫酸作溶剂而不用水作溶剂的原因是____________；

（3）测定产品中氨基磺酸纯度的方法如下：称取7.920g 产品配成l000mL待测液，量取25.00mL待测液于锥形瓶中，加入2mL 0.2mol•L^-1稀盐酸，用淀粉碘化钾试剂作指示剂，逐滴加入0.08000mol•L^-1NaNO₂溶液，当溶液恰好变蓝时，消耗NaNO₂溶液25.00mL，此时氨基磺酸恰好被完全氧化成N₂，NaNO₂的还原产物也为N₂．试求产品中氨基磺酸的质量分数。（请写出计算过程）

（4）以酚酞为指示剂，用NaOH进行酸碱中和滴定也能测定产品中氨基磺酸的纯度，测定结果通常比NaNO₂法偏高，原因是氨基磺酸中混有____________杂质。

Answer

（1）温度高，SO3气体逸出加快，反应①平衡向逆反应方向移动，使反应①转化率降低；

（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）当溶液变蓝色时，说明H2NSO3H恰好完全反应，氨基磺酸和亚硝酸钠的反应方程式为：H2NSO3H+NaNO2=NaHSO4+N2↑+H2O，根据方程式知，n （H2NSO3H）=n（NaNO2）=25.00×l0-3×0.08000 mol•L-1=2.000×l0-3 mol；ω（H2NSO3H）=×100%=98.0%；

（4）硫酸

【解析】

试题分析：（1）温度越高，三氧化硫气体逸出速率加快，且CO（NH2）2（s）+SO3（g）H2NCONHSO3H（s）是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，从而抑制氨基磺酸的产率，故答案为：温度高，SO3气体逸出加快，使反应①转化率降低．温度高，反应①平衡向逆反应方向移动；

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

（3）当溶液变蓝色时，说明H2NSO3H恰好完全反应，氨基磺酸和亚硝酸钠的反应方程式为：H2NSO3H+NaNO2=NaHSO4+N2↑+H2O，根据方程式知，n （H2NSO3H）=n（NaNO2）=25.00×l0-3×0.08000 mol•L-1=2.000×l0-3 mol；

ω（H2NSO3H）=×100%=98.0%，故答案为：98.0%；

（4）用氢氧化钠测定氨基磺酸的纯度，测定结果通常比NaNO2法偏高，说明还有其它物质和氢氧化钠反应，能和氢氧化钠反应的物质是硫酸，故答案为：硫酸。

考点：考查了化学平衡的影响因素；蒸发和结晶、重结晶；探究物质的组成或测量物质的含量的相关知识。