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(yīng)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(diǎn)
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(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO（NH₂）₂+H₂O₂=CO（NH₂）₂•H₂O₂；
（3）反應(yīng)器中冷凝管中的冷水從b（填“a”或“b”）口流進(jìn)，反應(yīng)器加熱溫度不能太高的原因是溫度過高，產(chǎn)品易分解，致使活性氧含量降低；
（4）攪拌器不能選擇鐵質(zhì)或鋁質(zhì)材料的原因是鋁、鐵易被氧化；
（5）為測(cè)定產(chǎn)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(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（KMnO₄溶液與尿素不反應(yīng)），平行實(shí)驗(yàn)三次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)		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(yīng)盛放在酸 （填“酸式”或“堿式”）滴定管中，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為滴入最后一滴KMnO₄溶液時(shí)，溶液顯淺紅色，且半分鐘內(nèi)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(huì)使測(cè)得的過氧化尿素的含量偏低 （填“偏高”“偏低”或“不變”）．
③產(chǎn)品中過氧化尿素的質(zhì)最分?jǐn)?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(yīng)生成過氧化尿素，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO（NH₂）₂+H₂O₂=CO（NH₂）₂•H₂O₂，經(jīng)過濾得到CO（NH₂）₂•H₂O₂粗產(chǎn)品，母液經(jīng)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(yīng)生成過氧化尿素；
（3）冷凝水應(yīng)該從下口流入，溫度過高，產(chǎn)品易分解；
（4）過氧化氫與Fe、Al反應(yīng)．
（5）①酸性KMnO4溶液有強(qiáng)氧化性和酸性，應(yīng)盛放在酸式滴定管中；
②依據(jù)滴定過程誤差分析依據(jù)，c標(biāo)準(zhǔn)×V標(biāo)準(zhǔn)=c待測(cè)×V待測(cè)，產(chǎn)生誤差的原因是標(biāo)準(zhǔn)液消耗的多少分析判斷；
③已知尿素與KMnO₄溶液不反應(yīng)，發(fā)生的反應(yīng)為5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=8H₂O+2MnSO₄+K₂SO₄+5O₂↑，根據(jù)高錳酸鉀的物質(zhì)的量求出H₂O₂和CO（NH₂）₂•H₂O₂的物質(zhì)的量，再求出質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?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(yīng)生成過氧化尿素，反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)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(shí)發(fā)生分解，所以不能用酒精燈直接加熱，應(yīng)該用水浴加熱；溫度過高，產(chǎn)品易分解，致使活性氧含量降低，
故答案為：b；溫度過高，產(chǎn)品易分解，致使活性氧含量降低；
（4）過氧化氫與Fe、Al反應(yīng)生成三價(jià)鐵離子，三價(jià)鐵離子會(huì)加速過氧化氫的分解，所以攪拌器不能用鐵質(zhì)、鋁質(zhì)材料的，
故答案為：鋁、鐵易被氧化．
（5）①KMnO₄溶液具有強(qiáng)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(diǎn)的現(xiàn)象為：滴入最后一滴KMnO₄溶液時(shí)，溶液顯淺紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
故答案為：酸；滴入最后一滴KMnO₄溶液時(shí)，溶液顯淺紅色，且半分鐘內(nèi)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(jù)反應(yīng)的電離關(guān)系可知，5×c標(biāo)準(zhǔn)×V標(biāo)準(zhǔn)=c待測(cè)×V待測(cè)×2，測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小，結(jié)果偏低，
故答案為：偏低； 
③已知尿素與KMnO₄溶液不反應(yīng)，發(fā)生的反應(yīng)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(zhì)量為0.01mol×94g/mol=0.94g
所以產(chǎn)品中CO（NH₂）₂•H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{0.94g}{12g×\frac{25mL}{250mL}}$×100%=78.3%；
故答案為：78.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)過程分析判斷，裝置圖的理解應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，把握發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及實(shí)驗(yàn)操作為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意信息與所學(xué)知識(shí)的結(jié)合，題目難度較大．