Question

【题目】氨基磺酸镍[Ni(H2NSO3)2]是工业电镀镍所必需的化工原料，某科研小组先用尿素、SO3合成中间体氨基磺酸(H2NSO3H)，再用氨基磺酸、金属镍和双氧水反应来合成氨基磺酸镍。已知磺化制氨基磺酸反应原理和整个过程的流程图如下：

①CO(NH2)2(s)+SO3(g)→H2NCONHSO3H(s) △H<0

②H2NCONHSO3H (s)+ H2SO4→2H2NSO3H (s)+ CO2↑

已知物质的部分性质如下：

物质	溶解性	稳定性	酸碱性
氨基磺酸	溶于水、不溶于乙醇	pH较低时发生水解生成NH4HSO4	强酸性
氨基磺酸镍	溶于水、乙醇	高于110℃时分解	酸性

请回答

(1)操作A的名称是_________液体1的主要成分是_______（填化学式）。

(2)“磺化”过程的温度与产率的关系如下图。温度高于80℃时氨基磺酸的产率会降低，原因一是升高温度平衡逆向移动，原因二是__________。

(3)写出制备氨基磺酸镍的化学方程式____________________。

(4)写出固体2洗涤的操作过程___________________。

(5)流程图中“天蓝色溶液”需要调节pH=5~6的原因是___________。

Answer 1

【答案】 过滤或抽滤 H2SO4 温度过高，SO3气体逸出加快，使反应①转化率降低 Ni+H2O2+ 2H2NSO3H=Ni(H2NSO3)2+2H2O 关小水龙头，向布氏漏斗中加入乙醇的水溶液至浸没沉淀，让其慢慢流下，重复2~3次 pH较小时氨基磺酸易发生水解，产物中含有NiSO4、(NH4)2SO4等杂质，酱成产物纯度降低

【解析】(1)操作A是用来分离固体和液体，名称是过滤或抽滤；根据方程式①CO(NH2)2(s)+SO3(g)→H2NCONHSO3H(s) 和②H2NCONHSO3H (s)+ H2SO4→2H2NSO3H (s)+ CO2↑可知通过操作A后得到的液体1的主要成分是H2SO4。答案为：过滤或抽滤 、 H2SO4

(2) “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“过程若温度高于80℃，氨基磺酸的产率会降低，原因是温度越高，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。答案为：温度过高，SO3气体逸出加快，使反应①转化率降低

（3）氨基磺酸与镍粉和双氧水反应可以制得氨基磺酸镍，化学方程式是Ni+H2O2+ 2H2NSO3H=Ni(H2NSO3)2+2H2O答案为：Ni+H2O2+ 2H2NSO3H=Ni(H2NSO3)2+2H2O

（4）根据表中已知物质的部分性质可知：氨基磺酸溶于水、不溶于乙醇，可以选择用乙醇洗涤。洗涤固体2的操作是：关小水龙头，向布氏漏斗中加入乙醇的水溶液至浸没沉淀，让其慢慢流下，重复2~3次。答案为：关小水龙头，向布氏漏斗中加入乙醇的水溶液至浸没沉淀，让其慢慢流下，重复2~3次

（5）根据表中已知物质的部分性质可知：氨基磺酸在pH较低时易发生水解 ，使产物的纯度降低，因此需要调节pH。答案为：pH较小时氨基磺酸易发生水解，产物中含有NiSO4、(NH4)2SO4等杂质，使产物纯度降低。