题目内容

5．过氧化尿素是一种无毒无味的白色粉末，是一种新型的氧化剂与消毒剂．它的合成方式如下：
原理：CO（NH2）2+H2O2$\stackrel{30℃}{→}$ CO（NH2）2•H2O2工艺流程如图1：

请回答：
（1）根据反应原理，CO（NH2）2•H2O2分子内存在的作用力是AD．
A．共价键 B．离子键C．金属键 D．氢键
（2）流程图中反应器的装置如图2所示推测该反应的加热方式是30℃水浴；回流管中冷水流从b．
口流入；拌器选用的材质是玻璃而不是铁质或铝质材料的原因是过氧化氢能氧化铁铝，生成的金属离子能催化过氧化氢的分解．
（3）从母液中分离出H2O2和尿素，采用的操作是B．
A．盐析、过滤   B．减压蒸馏、结晶C．分液、过滤 D．常压蒸馏、萃取
（4）为测定产品中活性氧的含量（活性氧16%，相当于H2O234%），称取干燥样品2.000g，溶解，在250mL容量瓶中定容．准确量取25.00mL于锥形瓶中，加入1mL 6mol•L-1的硫酸，然后用0.1 000mol•L-1KMnO4标准溶液滴定，至滴入最后一滴时，溶液显浅红色且半分钟内不褪色，三次滴定平均消耗KMnO4溶液8.000mL（KMnO4溶液与尿素不反应）．
①完成并配平方程式：□MnO4-+□H2O2+□H+=□Mn2++□H2O+□O2．
②本实验KMnO4溶液滴定过程中操作滴定管的图示正确的是A（填编号）．

若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的活性氧含量偏高．（“偏高”、“偏低”或“不变”）．
③根据滴定结果，可确定产品中活性氧的质量分数为16%．

分析 （1）非金属元素原子之间易形成共价键，金属元素与非金属元素原子之间易形成共价键，分子之间存在范德华力，过氧化氢分子中的O原子和其它分子中的H原子易形成氢键；无金属单质，所以无金属键；
（2）CO（NH2）2•H2O2的制备温度较低30℃，应该用水浴加热；根据装置图分析；冷凝水应该从下口流入；过氧化氢与Fe、Al反应生成三价铁离子；
（3）依据物质沸点不同，液体的沸点是随外界压力的变化而变化的分析判断；
（4）①依据氧化还原反应电子守恒和电荷守恒，电子守恒，原子守恒配平写出离子方程式；
②KMnO4溶液用酸式滴定管盛放，滴定时旋转活塞；依据滴定过程误差分析依据，c标准×V标准=c待测×V待测，产生误差的原因是标准液消耗的多少分析判断；
③依据2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2；计算过氧化氢物质的量，结合题干信息计算产品中活性氧的质量分数．

解答 解：（1）流程分析可知，合成过氧化尿素是利用过氧化氢和尿素化合反应生成过氧化尿素，反应的化学方程式为：CO（NH2）2+H2O2=CO（NH2）2•H2O2，CO（NH2）2、H2O2分子内存在共价键，CO（NH2）2分子与H2O2分子间存在氢键和范德华力，所以CO（NH2）2•H2O2分子内存在的作用力是共价键、氢键，
故答案为：AD；
（2）CO（NH2）2•H2O2的制备CO（NH2）2+H2O2$\stackrel{30℃}{→}$ CO（NH2）2•H2O2温度较低30℃，CO（NH2）2•H2O2在45℃时发生分解，所以不能用酒精灯直接加热，应该用30℃水浴加热；根据装置图可知图2仪器为三颈烧瓶；冷凝水应该从下口流入，这样冷凝效果好，故冷凝水从下口b流入；过氧化氢与Fe、Al反应生成三价铁离子，三价铁离子会加速过氧化氢的分解，所以搅拌器不能用铁质、铝质材料的；
故答案为：30℃水浴；b；过氧化氢能氧化铁铝，生成的金属离子能催化过氧化氢的分解；
（3）液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度，因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的，如果借助于真空泵降低系统内压力，就可以降低液体的沸点．H2O2常压下沸点108℃，尿素常压下169.6℃，则沸点低的先沸腾，则有液态变为气态；因为H2O2受热易分解，所以从母液中分离出H2O2和尿素时，应使溶液在较低温度下蒸发，采用的操作是减压蒸馏，然后结晶，
故答案为：B；
（4）①反应中，Mn元素的化合价降低了5价，氧元素的化合价升高，从-1价升高到0价，1mol双氧水失电子是2mol，1mol高锰酸根离子得电子是5mol，根据电子守恒，反应转移电子是10mol，所以高锰酸根离子的前边系数是2，双氧水的前表面系数是5，根据电荷守恒和元素守恒，得到的方程式为：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2，
故答案为：2；5；6；2；8；5O2；
②KMnO4溶液用酸式滴定管盛放，滴定时左手旋转活塞，只有图A符合，若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，依据反应的电离关系可知，5×c标准×V标准=c待测×V待测×2，测得标准液体积偏大，结果偏高，
故答案为：A；偏高；
③称取干燥样品2.000g，溶解，在250mL容量瓶中定容．准确量取25.00mL于锥形瓶中，加入1mL 6mol/L的硫酸，然后用0.1000mol/L KMnO4 标准溶液滴定，至滴入最后一滴时，溶液显浅红色且半分钟内不褪色，三次滴定平均消耗KMnO4溶液8.00mL；依据反应2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2；
2MnO4-～～～～～5H2O2；
2                5
0.00800L×0.1000mol/L 0.02mol
250mL容量瓶中含过氧化氢0.2mol；
过氧化氢质量分数=$\frac{0.2mol×34g/mol}{2g}$×100%=34%
活性氧16%，相当于H2O234%，则活性氧质量分数=$\frac{16%×34%}{34%}$=16%，
故答案为：16%．

点评 本题考查了物质制备实验过程分析判断，装置图的理解应用，滴定实验过程和计算的分析应用，为高频考点，把握发生的化学反应及实验操作为解答的关键，侧重分析能力及计算能力的考查，注意信息与所学知识的结合，题目难度较大．

练习册系列答案
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9．下列不属于基本反应类型的是（　　）
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