Question

【题目】过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一种漂白、消毒、增氧剂，常温下为白色晶体，易于贮运，一般条件下不易分解，可用30%的双氧水和饱和尿素溶液在一定条件下来合成。

实验原理：CO(NH2)2＋H2O2CO(NH2)2·H2O2

实验装置：实验室模拟制取装置如图1所示(部分仪器未画出)。

实验步骤：

步骤一：在250mL的仪器a中加入100mL30%的过氧化氢溶液，再加1 g NaH2PO4作稳定剂，开启搅拌器，通过仪器a右端瓶口缓慢加入50 g尿素，全部溶解后，控制温度在30℃左右，搅拌反应30分钟。

步骤二：将仪器a中的溶液用普通漏斗过滤，将滤液冷却到0℃，析出大量晶体，抽滤，烘干即得产品。

回答下列问题：

(1)仪器a 的名称是____________，制取过程中需控制n(H2O2):n[CO(NH2)2] =1.2 :1左右，并控制合成温度在30℃左右，其主要原因是__________________________________，控制反应温度的加热方法是________________。

(2)实验室一般用玻璃而非铁质搅拌器的原因是____________________________________。而实际生产中搅拌器选用的是铁质材料，但需将搅拌装置放在__________________(填试剂名称)中浸泡一段时间，使其表面钝化。

(3)①步骤二中“抽滤”按图2安装好装置，在布氏漏斗中放入滤纸，接下来的操作顺序是____________________→确认抽干(填标号)

a. 转移固液混合物 b. 开大水龙头 c. 微开水龙头 d. 加入少量蒸馏水润湿滤纸

②与用普通漏斗过滤相比，抽滤的主要优点是______________________________。

(4)过氧化尿素鉴定反应：在重铬酸钾酸性溶液中加入乙醚和少许过氧化尿素，振荡。上层乙醚呈蓝色，这是由于在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬(CrO5：)，重铬酸钾与H2O2反应的离子方程式为_______________。

(5)过氧化尿素的合格产品中H2O2 的质量分数应不低于34%。为了确定某次实验产品合格与否，称取了该次样品12.0000g，溶于水配制成250mL溶液。移取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入1mL 6mol／L的硫酸，然后用0.2000 mol／L KMnO4标准溶液滴定，三次滴定平均消耗KMnO4溶液20.00mL(KMnO4溶液与尿素不反应)。终点颜色变化为_____________。根据滴定结果通过计算判断该次实验产品质量为___________(填“合格”或“不合格”)。

Answer 1

【答案】三颈烧瓶 H2O2在实验过程中会有部分分解，增大H2O2的量可提高产品的纯度 水浴加热 H2O2的水溶液与铁反应生成Fe3＋，可催化加快H2O2分解 浓硫酸(或浓硝酸) d→c→a→b 过滤速度更快 4H2O2＋Cr2O＋2H＋===2CrO5＋5H2O 无色变浅红色 不合格

【解析】

双氧水、尿素、稳定剂在反应器中混合发生反应得到过氧化尿素粗产品，然后通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到晶体和母液，将晶体洗涤、干燥得到产品；

(1)仪器a的名称是三颈烧瓶；双氧水和过氧化尿素在温度高时易分解；利用水浴加热可以控制反应温度；

(2)双氧水和铁反应生成铁离子，铁离子能作双氧水分解的催化剂；铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化；

(3)根据抽滤的操作步骤进行选择；

(4)根据题目中所给信息写出离子方程式；

(5)依据2MnO4＋5H2O2＋6H＋＝2Mn2＋＋8H2O＋5O2计算过氧化氢物质的量，进而计算出过氧化氢的质量分数。

双氧水、尿素、稳定剂在反应器中混合发生反应得到过氧化尿素粗产品，然后通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到晶体和母液，将晶体洗涤、干燥得到产品；

(1)仪器a的名称是三颈烧瓶；制取过程中需控制n(H2O2):n[CO(NH2)2] =1.2：1左右，原因是H2O2在实验过程中会有部分分解，增大H2O2的量可提高产品的纯度；利用水浴加热可以控制反应温度；

(2)双氧水和铁反应生成铁离子，铁离子能作双氧水分解的催化剂，为防止双氧水分解，所以不能用Fe制容器；铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化，故需将搅拌装置放在浓硫酸或浓硝酸中浸泡一段时间；

(3)①根据抽滤的操作步骤可知，在布氏漏斗中放入滤纸后，加入少量蒸馏水润湿滤纸，微开水龙头，转移固液混合物后，开大水龙头，确认抽干，所以操作排序：d→c→a→b；

②与用普通漏斗过滤相比，抽滤的主要优点是过滤速度更快；

(4)在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬CrO5，离子方程式为：4H2O2＋Cr2O72-＋2H＋=2CrO5＋5H2O；

(5)称取干燥样品12.000g，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0.2000mol/L KMnO4标准溶液滴定，高锰酸根离子被还原为无色的锰离子，当高锰酸钾溶液滴入最后一滴时，溶液无色变浅红色且半分钟内不褪色，达到滴定终点；三次滴定平均消耗KMnO4溶液20.00mL；依据反应2MnO4＋5H2O2＋6H＋＝2Mn2＋＋8H2O＋5O2；

250mL容量瓶中含过氧化氢0.1mol；过氧化氢质量分数＝×100%＝28.3%<34%，故该次实验产品质量不合格。