Question

【題目】過氧化尿素是一種新型漂白劑、消毒劑、漂白、消毒的效果優于H2O2和過氧乙酸。某工業用過氧化尿素的部分參數見下表：

分子式	外觀	熱分解溫度	熔點	水溶性(20℃)
CO(NH2)2·H2O2	白色晶體	45℃	75～85℃	500g·L-1

合成過氧化尿素的步驟及反應器的示意圖如下：在250mL三頸燒瓶中加入一定量的30%的H2O2溶液，再加入30g尿素，在不斷攪拌下升溫至300℃，使尿素完全溶解，保溫30min,冷卻至-5℃進行結晶。抽濾得白色粉末狀結晶。在50℃下干燥2h，得過氧化尿素產品。回答下列問題：

(1)控制反應溫度的適宜方法是__________ (填序號)。

A．酒精燈加熱 B．酒精噴燈加熱 C．電爐加熱 D．水浴加熱

(2)反應器中發生反應的化學方程式為___________________________________。

(3)反應器中冷凝管中冷水從______(填“a”或“b”)流進；反應器加熱溫度不能太高的原因是___________。

(4)攪拌器不能選擇鐵質或鋁質材料的原因是_______________________________________。

(5)為測定產品中活性氧的含量(活性氧16%，相當于含H2O234%)，稱取干燥樣品12.000g，溶解，在250mL 容量瓶中定容。準確量取25.00mL于錐形瓶中，加入1mL6mol·L-1的硫酸，然后用0.2000mol·L-1KMnO4標準溶液滴定(KMnO4溶液與尿素不反應)，平行實驗三次，實驗結果如下：

實驗序號		1	2	3
KMnO4溶液體積/mL	滴定前讀數	0.00	0.00	2.00
	滴定后讀數	19.98	21.70	22.02

①KMnO4溶液應盛放在__________滴定管中，滴定終點的現象是_____________。

②產品中活性氧的質量分數為____________。

③若滴定前滴定管尖嘴處無氣泡，滴定后有氣泡，會使測得的活性氧含量__________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。

Answer 1

【答案】 D CO(NH2)2+H2O2=CO(NH2)2·H2O2 b 溫度過高會導致過氧化氫分解 鋁、鐵易被氧化 酸式 滴入最后一滴KMnO4溶液時，溶液顯淺紅色，且半分鐘內不褪色 13.3% 偏低

【解析】試題分析： (1)根據CO(NH2)2·H2O2熱分解溫度為45℃，分析加熱方式；(2)反應器中過氧化氫與尿素發生化合反應生成CO(NH2)2·H2O2；(3) 冷凝管中冷水要低進高出；溫度太高，過氧化氫會分解；(4)鐵、鋁具有還原性，易被氧化；(5)①高錳酸鉀具有氧化性，能腐蝕橡膠；H2O2與高錳酸鉀溶液反應，使高錳酸鉀溶液褪色；②依據2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2；計算過氧化氫物質的量，結合題干信息計算產品中活性氧的質量分數；③依據c標準×V標準=c待測×V待測，根據標準液消耗的多少分析判斷；

解析：(1)根據CO(NH2)2·H2O2熱分解溫度為45℃，所以采用的加熱方式應用水浴加熱，易于控制溫度，選D；(2)反應器中過氧化氫與尿素發生化合反應生成CO(NH2)2·H2O2，反應的化學方程式為CO(NH2)2+H2O2=CO(NH2)2·H2O2；(3) 冷凝管中冷水要低進高出，所以冷凝管中冷水從b流進；過氧化氫加熱會分解，所以溫度不能太高；(4)鐵、鋁具有還原性，易被氧化，所以不能選擇鐵質或鋁質材料攪拌器；(5)①高錳酸鉀具有氧化性，腐蝕橡膠，KMnO4溶液應盛放在酸式滴定管中；H2O2與高錳酸鉀溶液反應，使高錳酸鉀溶液褪色，滴定終點的現象是滴入最后一滴KMnO4溶液時，溶液顯淺紅色，且半分鐘內不褪色；②第二次實驗明顯誤差太大，應舍去，第一次和第三次滴定平均消耗KMnO4溶液20.00mL；依據反應2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2；

所以12.000g樣品中含過氧化氫0.1mol；過氧化氫質量分數=×100%=28.3%；活性氧16%，相當于H2O234%，則活性氧質量分數==13.3%，；③若滴定前滴定管尖嘴處無氣泡，滴定后有氣泡，消耗高錳酸鉀溶液偏小，依據c標準×V標準=c待測×V待測，則過氧化氫物質的量偏小，活性氧含量偏低。