题目内容
【题目】过氧化尿素是一种新型漂白剂、消毒剂、漂白、消毒的效果优于H2O2和过氧乙酸。某工业用过氧化尿素的部分参数见下表：
分子式 | 外观 | 热分解温度 | 熔点 | 水溶性(20℃) |
CO(NH2)2·H2O2 | 白色晶体 | 45℃ | 75～85℃ | 500g·L-1 |
合成过氧化尿素的步骤及反应器的示意图如下：在250mL三颈烧瓶中加入一定量的30%的H2O2溶液，再加入30g尿素，在不断搅拌下升温至300℃，使尿素完全溶解，保温30min,冷却至-5℃进行结晶。抽滤得白色粉末状结晶。在50℃下干燥2h，得过氧化尿素产品。回答下列问题：
(1)控制反应温度的适宜方法是__________ (填序号)。
A．酒精灯加热 B．酒精喷灯加热 C．电炉加热 D．水浴加热
(2)反应器中发生反应的化学方程式为___________________________________。
(3)反应器中冷凝管中冷水从______(填“a”或“b”)流进；反应器加热温度不能太高的原因是___________。
(4)搅拌器不能选择铁质或铝质材料的原因是_______________________________________。
(5)为测定产品中活性氧的含量(活性氧16%，相当于含H2O234%)，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1mL6mol·L-1的硫酸，然后用0.2000mol·L-1KMnO4标准溶液滴定(KMnO4溶液与尿素不反应)，平行实验三次，实验结果如下：
实验序号 | 1 | 2 | 3 | |
KMnO4溶液体积/mL | 滴定前读数 | 0.00 | 0.00 | 2.00 |
滴定后读数 | 19.98 | 21.70 | 22.02 | |
①KMnO4溶液应盛放在__________滴定管中，滴定终点的现象是_____________。
②产品中活性氧的质量分数为____________。
③若滴定前滴定管尖嘴处无气泡，滴定后有气泡，会使测得的活性氧含量__________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
【答案】 D CO(NH2)2+H2O2=CO(NH2)2·H2O2 b 温度过高会导致过氧化氢分解 铝、铁易被氧化 酸式 滴入最后一滴KMnO4溶液时，溶液显浅红色，且半分钟内不褪色 13.3% 偏低
【解析】试题分析： (1)根据CO(NH2)2·H2O2热分解温度为45℃，分析加热方式；(2)反应器中过氧化氢与尿素发生化合反应生成CO(NH2)2·H2O2；(3) 冷凝管中冷水要低进高出；温度太高，过氧化氢会分解；(4)铁、铝具有还原性，易被氧化；(5)①高锰酸钾具有氧化性，能腐蚀橡胶；H2O2与高锰酸钾溶液反应，使高锰酸钾溶液褪色；②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；③依据c标准×V标准=c待测×V待测，根据标准液消耗的多少分析判断；
解析：(1)根据CO(NH2)2·H2O2热分解温度为45℃，所以采用的加热方式应用水浴加热，易于控制温度，选D；(2)反应器中过氧化氢与尿素发生化合反应生成CO(NH2)2·H2O2，反应的化学方程式为CO(NH2)2+H2O2=CO(NH2)2·H2O2；(3) 冷凝管中冷水要低进高出，所以冷凝管中冷水从b流进；过氧化氢加热会分解，所以温度不能太高；(4)铁、铝具有还原性，易被氧化，所以不能选择铁质或铝质材料搅拌器；(5)①高锰酸钾具有氧化性，腐蚀橡胶，KMnO4溶液应盛放在酸式滴定管中；H2O2与高锰酸钾溶液反应，使高锰酸钾溶液褪色，滴定终点的现象是滴入最后一滴KMnO4溶液时，溶液显浅红色，且半分钟内不褪色；②第二次实验明显误差太大，应舍去，第一次和第三次滴定平均消耗KMnO4溶液20.00mL；依据反应2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2；
所以12.000g样品中含过氧化氢0.1mol；过氧化氢质量分数=
×100%=28.3%；活性氧16%，相当于H2O234%，则活性氧质量分数=
=13.3%，；③若滴定前滴定管尖嘴处无气泡，滴定后有气泡，消耗高锰酸钾溶液偏小，依据c标准×V标准=c待测×V待测，则过氧化氢物质的量偏小，活性氧含量偏低。
