Question

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路線如下：

(1)重結晶用10%～12%的硫酸作溶劑而不用水作溶劑的原因是______________
(2)“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_______________ 。
(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 0.2mol·L^－1稀鹽酸，用淀粉碘化鉀試劑作指示劑，逐滴加入0.08000mol·L^－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        。
(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

(1)氨基磺酸在硫酸溶液中的溶解度比在水中的溶解度小。（2分）
(2)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分）
(3)H₂NSO₃H＋NaNO₂＝NaHSO₄＋N₂↑＋H₂O。或寫出關系式H₂NSO₃H～NaNO₂　
n (H₂NSO₃H)＝n(NaNO₂)＝25. 00×l0^—3 × 0.08000 mol·L^－1=2.000×l0^—3 mol ω(H₂NSO₃H)= 98.0%（4分）
(4)硫酸 （2分）

略