Question

9．過氧化尿素是一種新型漂白劑、消毒劑．合成過氧化尿素的流程及反應器的示意圖如圖：

過氧化尿素的部分參數(shù)見表：

分子式	外觀	熱分解溫度	熔點
CO（NH2）2•H2O2	白色晶體	45℃	75～85℃

（1）流程中操作①是過濾，用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒；
（2）反應器中發(fā)生反應的化學方程式為CO（NH₂）₂+H₂O₂=CO（NH₂）₂•H₂O₂；
（3）反應器中冷凝管中的冷水從b（填“a”或“b”）口流進，反應器加熱溫度不能太高的原因是溫度過高，產品易分解，致使活性氧含量降低；
（4）攪拌器不能選擇鐵質或鋁質材料的原因是鋁、鐵易被氧化；
（5）為測定產品中過氧化尿素的含量，稱取干燥樣品12.0g，溶于水，在250mL容量瓶中定容．準確量取25.00mL于錐形瓶中，加入1mL6mol/L硫酸，然后用0.20mol/L的KMnO₄標準溶液滴定（KMnO₄溶液與尿素不反應），平行實驗三次，實驗結果如表：

實驗序號		1	2	3
KMnO4溶液的體積/mL	滴定前讀數(shù)	0.00	0.00	2.00
	滴定后讀數(shù)	19.98	20.00	22.02

①KMnO₄溶液應盛放在酸 （填“酸式”或“堿式”）滴定管中，滴定終點的現(xiàn)象為滴入最后一滴KMnO₄溶液時，溶液顯淺紅色，且半分鐘內不褪色；；
②若滴定前滴定管尖嘴處無氣泡，滴定后有氣泡．則會使測得的過氧化尿素的含量偏低 （填“偏高”“偏低”或“不變”）．
③產品中過氧化尿素的質最分數(shù)為78.3%．

Answer 1

分析 合成過氧化尿素是利用過氧化氫和尿素化合反應生成過氧化尿素，反應的化學方程式為：CO（NH₂）₂+H₂O₂=CO（NH₂）₂•H₂O₂，經過濾得到CO（NH₂）₂•H₂O₂粗產品，母液經分離得到尿素和漂白劑，漂白劑主要含有過氧化氫，
（1）過濾用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒；
（2）過氧化氫和尿素化合反應生成過氧化尿素；
（3）冷凝水應該從下口流入，溫度過高，產品易分解；
（4）過氧化氫與Fe、Al反應．
（5）①酸性KMnO4溶液有強氧化性和酸性，應盛放在酸式滴定管中；
②依據滴定過程誤差分析依據，c標準×V標準=c待測×V待測，產生誤差的原因是標準液消耗的多少分析判斷；
③已知尿素與KMnO₄溶液不反應，發(fā)生的反應為5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=8H₂O+2MnSO₄+K₂SO₄+5O₂↑，根據高錳酸鉀的物質的量求出H₂O₂和CO（NH₂）₂•H₂O₂的物質的量，再求出質量和質量分數(shù)．

解答 解：（1）流程中操作①是過濾，用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒，
故答案為：燒杯；玻璃棒；
（2）過氧化氫和尿素化合反應生成過氧化尿素，反應的化學方程式為：CO（NH₂）₂+H₂O₂=CO（NH₂）₂•H₂O₂，
故答案為：CO（NH₂）₂+H₂O₂=CO（NH₂）₂•H₂O₂；
（3）冷凝水應該從下口流入，這樣冷凝效果好，故冷凝水從b口流入；CO（NH₂）₂•H₂O₂在45℃時發(fā)生分解，所以不能用酒精燈直接加熱，應該用水浴加熱；溫度過高，產品易分解，致使活性氧含量降低，
故答案為：b；溫度過高，產品易分解，致使活性氧含量降低；
（4）過氧化氫與Fe、Al反應生成三價鐵離子，三價鐵離子會加速過氧化氫的分解，所以攪拌器不能用鐵質、鋁質材料的，
故答案為：鋁、鐵易被氧化．
（5）①KMnO₄溶液具有強氧化性，能將堿式滴定管下端的橡膠管氧化，所以不能用堿式滴定管量取，可以用酸式滴定管量取，滴定終點的現(xiàn)象為：滴入最后一滴KMnO₄溶液時，溶液顯淺紅色，且半分鐘內不褪色；
故答案為：酸；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若滴定前滴定管尖嘴處無氣泡，滴定后有氣泡，依據反應的電離關系可知，5×c標準×V標準=c待測×V待測×2，測得標準液體積偏小，結果偏低，
故答案為：偏低； 
③已知尿素與KMnO₄溶液不反應，發(fā)生的反應為5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=8H₂O+2MnSO₄+K₂SO₄+5O₂↑，三次平均用去的KMnO₄溶液為20.00mL
5H₂O₂～～～～～2KMnO₄
5                           2
nmol        0.2000mol•L^-1×0.020L
則n=0.01mol，所以CO（NH₂）₂•H₂O₂為0.01mol，其質量為0.01mol×94g/mol=0.94g
所以產品中CO（NH₂）₂•H₂O₂的質量分數(shù)為$\frac{0.94g}{12g×\frac{25mL}{250mL}}$×100%=78.3%；
故答案為：78.3%．

點評 本題考查了物質制備實驗過程分析判斷，裝置圖的理解應用，為高頻考點，把握發(fā)生的化學反應及實驗操作為解答的關鍵，側重分析能力及實驗能力的考查，注意信息與所學知識的結合，題目難度較大．