過氧化尿素是一種新型漂白、消毒劑,漂白、消毒效果優(yōu)于H2O2和過氧乙酸,某工業(yè)用過氧化尿素的部分參數(shù)列于下表。

分子式
外觀
熱分解溫度
熔點(diǎn)
水溶性(20℃)
CO(NH2)2·H2O2
白色晶體
45℃
75—85℃
500g·L—1
 
合成過氧化尿素的流程及反應(yīng)器的示意圖如下:
    
請(qǐng)回答下列問題:
(1)寫出合成過氧化尿素的化學(xué)方程式:                                   。
(2)反應(yīng)器里冷凝管中冷水從   (填“上”或“下”)口流入;反應(yīng)器的加熱方式是   。
①直接加熱;②水浴加熱;③蒸氣浴加熱;④冰浴
(3)攪拌器選用的材料是玻璃而不是鐵質(zhì)或鋁質(zhì)材料的原因是                ,
(4)從母液中分離出H2O2和尿素,采用的是減壓蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶的方法,其原因是         。
(5)活性氧含量的高低直接決定產(chǎn)品的質(zhì)量,合格產(chǎn)品中活性氧的含量≥16%(相當(dāng)于其中含H2O234%)。為了確定所得產(chǎn)品合格與否,質(zhì)檢員稱取干燥樣品2.000g,溶解于水,在250mL容量瓶中定容,準(zhǔn)確量取其中25.00mL溶液于錐形瓶中,加入1mL 6mol/LH2SO4,然后用0.1000mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定樣品中的H2O2(KMnO4溶液不與尿素反應(yīng)),至滴入最后一滴時(shí),溶液顯淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色,三次滴定平均消耗KMnO4溶液6.000mL:
完成并配平下列化學(xué)方程式:
    MnO4    H2O2    H+    Mn2+    H2O+    
②KMnO4溶液應(yīng)盛放在          滴定管中,若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后消失,會(huì)使測(cè)得的活性氧含量          (填“偏高”、“偏低”或“不變”);
③根據(jù)滴定結(jié)果確定產(chǎn)品質(zhì)量       (填“合格”或“不合格”),活性氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為                   。

(1)CO(NH2)2+H2O2=CO(NH2)2·H2O2(用可逆號(hào)也可)(2分)
(2)下,②(各1分,共2分)
(3)鐵鋁易被(過氧化氫)腐蝕,(2分)
(4)降低蒸餾溫度,防止過氧化氫分解(2分,答上一個(gè)原因給1分。此題的評(píng)分要點(diǎn)是減壓蒸發(fā),冷卻結(jié)晶回答與否不作為采分點(diǎn)。)
(5)①2 5 6 2 8 5O2(2分,只寫上O2給1分) ②酸式 偏高(各1分,共2分)
③不合格,(2分)12%(2分)

解析試題分析:(1)根據(jù)過氧化尿素分子式即可寫出化學(xué)方程式:CO(NH2)2+H2O2=CO(NH2)2·H2O2;
(2)冷凝管起冷凝回流的作用,冷卻水從下口進(jìn)入,冷卻效果好;根據(jù)CO(NH2)2·H2O2熔點(diǎn)75—85℃,所以采用的加熱方式應(yīng)用水浴加熱,易于控制溫度;
(3)過氧化氫具有弱酸性,可以和鐵鋁反應(yīng);
(4)從母液中分離出H2O2和尿素,采用的是減壓蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶的方法,其原因是降低蒸餾溫度,防止過氧化氫分解;
(5)①反應(yīng)中MnO4是氧化劑,H2O2是還原劑,氧化產(chǎn)物是O2;依據(jù)元素化合價(jià)變化,錳元素化合價(jià)從+7價(jià)變化為+2價(jià),過氧化氫中的氧元素化合價(jià)從-1價(jià)變化為0價(jià),根據(jù)電子守恒配平寫出離子方程式為:2MnO4+5H2O2+6H=2Mn2+8H2O+5O2,故答案為:2;5;6;2;8;5O2;
②KMnO4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,若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后消失,依據(jù)反應(yīng)的關(guān)系可知,測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大,結(jié)果偏高,故答案為:偏高; 
③依據(jù)反應(yīng)2MnO4+5H2O2+6H=2Mn2+8H2O+5O2;
2MnO4 ~5H2O2;
2         5
0.0060L×0.1000mol·L1   0.00150mol
250mL容量瓶中含過氧化氫0.0150mol;
過氧化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)= ×100%=25.5%
活性氧16%,相當(dāng)于H2O234%,則活性氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)==12%<16%,
故答案為:12%;根據(jù)滴定結(jié)果確定產(chǎn)品質(zhì)量不合格;
考點(diǎn):考查物質(zhì)制備,滴定管的使用方法,滴定實(shí)驗(yàn)的計(jì)算。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(15分)大理石中含有的主要雜質(zhì)是氧化鐵,以下是某化學(xué)興趣小組用大理石為原料制取安全無毒殺菌劑過氧化鈣的主要流程:

請(qǐng)回答下列問題:
(1)試劑A的名稱是                  
(2)操作I的目的是                                     ;
(3)本實(shí)驗(yàn)需要多次使用玻璃棒,則本實(shí)驗(yàn)過程中玻璃棒的作用有                              ;
(4)寫出反應(yīng)②中生成CaO2·8H2O的化學(xué)方程式:                                          
(5)制得的CaO2中一般含有CaO該化學(xué)興趣小組通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定制得的樣品中CaO2的含量:稱量0.6g樣品于錐形瓶中,然后加入過量的濃度為2.00mol?L-1的鹽酸20.00mL,再用濃度為2.00mol?L-1的氫氧化鈉溶液滴定錐形瓶中的溶液,消耗氫氧化鈉溶液11.00mL.該樣品中CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為        。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)室可用如圖所示的裝置進(jìn)行CO和CO2混合氣體的分離和干燥。已知a為止水夾,b為分液漏斗丙的活塞,可供選用的試劑有NaHCO3溶液、NaOH溶液、NaHS溶液、濃硫酸、無水氯化鈣、稀硫酸。試填空回答:

(1)廣口瓶甲中應(yīng)放的試劑為       ,廣口瓶乙中應(yīng)放的試劑為       ,分液漏斗丙中應(yīng)放的試劑為       。
(2)第一步應(yīng)先分離出       ,分離時(shí)應(yīng)先關(guān)閉       。打開       ,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                                                        。
(3)第二步分離出       時(shí),先關(guān)閉       ,打開       ,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                                                   。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

已知某酸性土壤浸取液中除Fe3外,還含有一定量Mg2和Al3。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該浸取液中的Mg2、Al3。
限選實(shí)驗(yàn)用品與試劑:燒杯、試管、玻璃棒、滴管、玻璃片、pH試紙;浸取液、20% KSCN、0.1 mol·L-1NaOH、6 mol·L-1NaOH、0.1 mol·L-1HCl、蒸餾水。
必要時(shí)可參考:

沉淀物
開始沉淀時(shí)的pH
沉淀完全時(shí)的pH
Mg(OH)2
9.6
11.1
Fe(OH)3
2.7
3.7
 
根據(jù)你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,敘述實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。(測(cè)定溶液pH的具體操作可不寫)
實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:
 
步驟2:
 
步驟3:
 
……
 
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

海藻中含有豐富的碘元素(以I形式存在)。實(shí)驗(yàn)室中提取碘的流程如下:
 (1)實(shí)驗(yàn)操作③的名稱是________,所用主要儀器名稱為________。
(2)提取碘的過程中,可供選擇的有機(jī)試劑是________(填序號(hào))。
A.酒精(沸點(diǎn)78℃)  B.四氯化碳(沸點(diǎn)77℃)
C.甘油(沸點(diǎn)290℃)  D.苯(沸點(diǎn)80℃)
(3)在操作②中,溶液中生成少量ICl(ICl的性質(zhì)類似于氯氣),為消除此雜質(zhì),使碘全部游離出來,應(yīng)加入適量(填序號(hào))________溶液,反應(yīng)的離子方程式______________________。
A.KIO3     B.HClO       C.KI      D.Br2
(4)利用碘的有機(jī)溶液得到單質(zhì)I2的方法是_______________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

TiO2既是制備其他含鈦化合物的原料,又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。
(1)實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2(s)+2CCl4(g)=TiCl4(g)+CO2(g),在無水無氧條件下,制取TiCl4實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下  

有關(guān)性質(zhì)如下表   

物質(zhì)
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
其它
CCl4
-23
76
與 TiCl4互溶
TiCl4
-25
136
遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧
 
儀器A的名稱是____    ,裝置E中的試劑是         。反應(yīng)開始前必須進(jìn)行的操作是____    ;反應(yīng)結(jié)束后的操作包括:①停止通氮?dú)猗谙缇凭珶簪劾鋮s至室溫。正確的順序?yàn)開___    (填序號(hào))。欲分離D中的液態(tài)混合物,所采用操作的名稱是         。
(2)工業(yè)上由鈦鐵礦(FeTO3)(含F(xiàn)e2O3、SiO2等雜質(zhì))制備TiO2的有關(guān)反應(yīng)包括:
酸溶:FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)   FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(1)
水解;TiOSO4(aq)+2H2O(1)   H2T1O3(s)+H2SO4(aq)
簡(jiǎn)要工藝流程如下:

①試劑A為           。鈦液I需冷卻至70℃左右,若溫度過高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)率降低,原因是         。
②取少量酸洗后的H2TiO3,加入鹽酸并振蕩,滴加KSCN溶液后無明顯現(xiàn)象,再加H2O2后出現(xiàn)微紅色,說明H2TiO3中存在的雜質(zhì)離子是____       ,寫出其中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式____   。這種H2TiO3即使用水充分洗滌,煅燒后獲得的TiO2也會(huì)發(fā)黃,發(fā)黃的雜質(zhì)是____        (填化學(xué)式)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)通過課外學(xué)習(xí)了解到:某品牌牙膏中含有摩擦劑、濕潤(rùn)劑、表面活性劑、黏合劑、香料、甜味劑等成分,其中的摩擦劑除了含CaCO3外,可能還含有Al(OH)3、SiO2中的一種或兩種。為探究該品牌牙膏中摩擦劑的成分,該小組的同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(牙膏中其他成分遇到鹽酸時(shí)無氣體產(chǎn)生):

請(qǐng)回答下列問題:
(1)操作Ⅰ中涉及的玻璃儀器有燒杯、________、________。
(2)寫出下列操作過程涉及的離子方程式:
操作Ⅲ:______________________________,
操作Ⅳ:______________________________。
(3)該摩擦劑中除CaCO3外,肯定含有__________________。
(4)為進(jìn)一步探究摩擦劑中碳酸鈣的含量,該小組同學(xué)利用如圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

請(qǐng)回答下列問題:
①實(shí)驗(yàn)過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝。其作用除了可充分混合裝置乙和丙中的反應(yīng)物外,還有________的作用;
②丙中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________;
③實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取4.00 g樣品三份,進(jìn)行三次測(cè)定,測(cè)得BaCO3的平均質(zhì)量為1.97 g,計(jì)算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(要求有計(jì)算過程):__________________________;
④有同學(xué)認(rèn)為只要測(cè)定裝置丙在吸收CO2前后的質(zhì)量差,不必測(cè)定裝置丙中生成的BaCO3質(zhì)量,一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。你認(rèn)為該方案是否可行?________,簡(jiǎn)述理由:________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(14分)某興趣小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用加熱1-丁醇、濃H2SO4和溴化鈉混合物的方法來制備1-溴丁烷,并檢驗(yàn)反應(yīng)的部分副產(chǎn)物,設(shè)計(jì)了如圖所示裝置,其中夾持儀器、加熱儀器及冷卻水管沒有畫出。

請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟,回答下列問題:
(1)關(guān)閉a和b、接通豎直冷凝管的冷凝水,給A加熱30分鐘,制備1-溴丁烷。
豎直冷凝管接通冷凝水,進(jìn)水口是_____(填“I”或“Ⅱ”);冷凝回流的主要目的是________。
(2)理論上,上述反應(yīng)的副產(chǎn)物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氫、硫酸氫鈉、水等。熄滅酒精燈,在豎直冷凝管上方塞上塞子并打開a,利用余熱繼續(xù)反應(yīng)直至冷卻,通過B、C裝置檢驗(yàn)部分副產(chǎn)物。
B、C中應(yīng)盛放的試劑分別是_________和         ,寫出C裝置中主要的化學(xué)方程式:___________。
(3)為了進(jìn)一步分離提純1-溴丁烷,該興趣小組同學(xué)查得相關(guān)有機(jī)物的數(shù)據(jù)如表所示:

物質(zhì)
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
1-丁醇
-89.5
117.3
1-溴丁烷
-112.4
101.6
丁醚
-95.3
142.4
1-丁烯
-185.3
-6.5
 
請(qǐng)你補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)步驟,直到分離出1-溴丁烷。
①待燒瓶冷卻后,拔去豎直的冷凝管;
②____;③_____;④_______;⑤_______,收集所得餾分。
(4)若實(shí)驗(yàn)中所取1-丁醇、NaBr分別為7.4 g、13.0 g,蒸出的粗產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥后再次蒸餾得到9.6 g1-溴丁烷,則1-溴丁烷的產(chǎn)率是_____。(保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

硫酸銅受熱分解生成氧化銅和氣體,加熱溫度不同,氣體成分也不同。氣體成分可能含SO2、SO3和O2中的一種、兩種或三種。某化學(xué)課外活動(dòng)小組通過設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn),測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)生的SO2、SO3和O2的物質(zhì)的量,并計(jì)算確定各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),從而確定CuSO4分解的化學(xué)方程式。實(shí)驗(yàn)用到的儀器如下圖所示:

[提出猜想]
Ⅰ.所得氣體的成分可能只含SO3一種;
Ⅱ.所得氣體的成分可能含有________兩種;
Ⅲ.所得氣體的成分可能含有________三種。
[實(shí)驗(yàn)探究]
實(shí)驗(yàn)操作過程略。已知實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),硫酸銅完全分解。
(1)請(qǐng)你組裝探究實(shí)驗(yàn)的裝置,按從左至右的方向,各儀器接口的連接順序?yàn)棰佟帷狻蕖荨鷂_______→________→________→________→②(填接口序號(hào))。
(2)若實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)B中量筒沒有收集到水,則證明猜想________正確。
(3)有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行該實(shí)驗(yàn),由于加熱時(shí)的溫度不同,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)也不同,數(shù)據(jù)如下:

實(shí)驗(yàn)小組
稱取CuSO4的質(zhì)量/g
裝置C增加的質(zhì)量/g
量筒中水的體積折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積/mL

6.4
2.56
448

6.4
2.56
224
 
請(qǐng)通過計(jì)算,推斷出第一小組和第二小組的實(shí)驗(yàn)條件下CuSO4分解的化學(xué)方程式。
第一小組:______________________________________________;
第二小組:_______________________________________________。

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