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2020-2021 高考化学化水溶液中的离子平衡 ( 大题培优 ) 附答案 一、水溶液中的离子平衡 1． 氨基磺酸 ( H2NSO3H) 是一元固体强酸，俗称“固体硫酸”，易溶于水和液氨，不溶于乙 醇，在工业上常用作酸性清洗剂、阻燃剂、磺化剂等。某实验室用尿素和发烟硫酸 ( 溶有 SO3 的硫酸 ) 制备氨基磺酸的流程如图： 已知“磺化”步骤发生的反应为： CO NH 2 2 s SO3 g H2NCONHSO3H s H 0 ) ) ( )+ ( ) ( ＜ ②H2NCONHSO3H+H2SO42H2NSO3 H+CO2↑ 发生“磺化”步骤反应的装置如图 1 所示：请回答下列问题： （1）下列关于“磺化”与“抽滤”步骤的说法中正确的是 ____。 A. 仪器 a 的名称是三颈烧瓶 B. 冷凝回流时，冷凝水应该从冷凝管的 B 管口通入 C. 抽滤操作前，应先将略小于漏斗内径却又能将全部小孔盖住的滤纸平铺在布氏漏斗中，稍稍润湿滤纸，微开水龙头，抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上，再转移悬浊液 D. 抽滤结束后为了防止倒吸，应先关闭水龙头，再拆下连接抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管 （2）“磺化”过程温度与产率的关系如图 2 所示，控制反应温度为 75～80℃为宜，若温 度高于 80℃，氨基磺酸的产率会降低，可能的原因是 ____。 （3）“抽滤”时，所得晶体要用乙醇洗涤，则洗涤的具体操作是 ____。 （4）“重结晶”时，溶剂选用 10%～ 12%的硫酸而不用蒸馏水的原因是 ____。 （5）“配液及滴定”操作中，准确称取 2. 500g 氨基磺酸粗品配成 250mL 待测液。取 25. 00mL 待测液于锥形瓶中，以淀粉 - 碘化钾溶液做指示剂，用 - 1 的 NaNO2 0. 08000mol ?L 标准溶液进行滴定，当溶液恰好变蓝时，消耗 NaNO2 标准溶液 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。 ①电子天平使用前须 ____并调零校准。称量时，可先将洁净干燥的小烧杯放在称盘中央， 显示数字稳定后按 ____，再缓缓加样品至所需质量时，停止加样，读数记录。 ②试求氨基磺酸粗品的纯度： ____( 用质量分数表示 ) 。 ③若以酚酞为指示剂，用 0. 08000mol ?L- 1 的 NaOH 标准溶液进行滴定，也能测定氨基磺酸 粗品的纯度，但测得结果通常比 NaNO2 法 ____( 填“偏高”或“偏低”) 。 【来源】浙江省 2020 届高三选考模拟卷化学试题（一) 【答案】 A 温度过高， SO3 气体在硫酸中的溶解度小，逸出快，反应①接触不充分转化率 降低；同时温度升高，反应①平衡向逆反应方向移动 关小水龙头，向布氏漏斗中加入乙 醇至恰好完全浸没沉淀，待乙醇完全滤下后重复此操作 2～ 3 次 氨基磺酸在水溶液中可发 生反应： H2 3 2 44 24 +与 SO42- 促使该平衡逆向移动 NSO H+H O NH HSO ；稀 H SO 可提供 H ( 通电 ) 预热 去皮键 ( 归零键 ) 77. 60% 偏高 【解析】 【分析】 发烟硫酸和尿素在磺化步骤转化为氨基磺酸，反应①为放热反应，同时反应因为有气体参 与，则通过改变温度和压强可以影响产率；因为氨基磺酸为固体，则过滤时可采用抽滤； 得到的氨基磺酸可能混有杂质，则要经过重结晶进行提纯，最后干燥可得到纯净的氨基磺 酸。 【详解】 1 ） A a 的名称是三颈烧瓶，故 A 正确； （ . 仪器 B. 冷凝回流时，冷凝水应该下进上出，即从冷凝管的 A 管口通入，故 B 错误； C. 向漏斗内转待抽滤液时，应用倾析法先转移溶液，待溶液快流尽时再转移沉淀，不能直接转移悬浊液，故 C 错误； D. 抽滤结束后为了防止倒吸，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管，再关闭水龙头，故 D 错误； 综上所述，答案为 A。 2）气体的溶解度随温度升高而降低，则温度过高， SO3 气体在硫酸中的溶解度小，逸出快，反应①接触不充分转化率降低；同时温度升高，反应①平衡向逆反应方向移动，故答 案为：温度过高， SO3 气体在硫酸中的溶解度小，逸出快，反应①接触不充分转化率降低；同时温度升高，反应①平衡向逆反应方向移动； 3）洗涤的具体操作为关小水龙头，向布氏漏斗中加入乙醇至恰好完全浸没沉淀，待乙醇完全滤下后重复此操作 2- 3 次，故答案为：关小水龙头，向布氏漏斗中加入乙醇至恰好完 全浸没沉淀，待乙醇完全滤下后重复此操作 2～ 3 次； （4）“重结晶”时，溶剂选用 10%～ 12%的硫酸是为了防止氨基磺酸洗涤时因溶解而损 失，因为氨基磺酸在水溶液中可发生反应： H2NSO3H+H2ONH4HSO4；稀 H2SO4