题目内容

过氧化尿素是一种新型漂白、消毒剂,漂白、消毒效果优于H2O2和过氧乙酸,某工业用过氧化尿素的部分参数列于下表。
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
 
合成过氧化尿素的流程及反应器的示意图如下:
    
请回答下列问题:
(1)写出合成过氧化尿素的化学方程式:                                   
(2)反应器里冷凝管中冷水从   (填“上”或“下”)口流入;反应器的加热方式是   
①直接加热;②水浴加热;③蒸气浴加热;④冰浴
(3)搅拌器选用的材料是玻璃而不是铁质或铝质材料的原因是                
(4)从母液中分离出H2O2和尿素,采用的是减压蒸发、冷却结晶的方法,其原因是         
(5)活性氧含量的高低直接决定产品的质量,合格产品中活性氧的含量≥16%(相当于其中含H2O234%)。为了确定所得产品合格与否,质检员称取干燥样品2.000g,溶解于水,在250mL容量瓶中定容,准确量取其中25.00mL溶液于锥形瓶中,加入1mL 6mol/LH2SO4,然后用0.1000mol/L KMnO4标准溶液滴定样品中的H2O2(KMnO4溶液不与尿素反应),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6.000mL:
完成并配平下列化学方程式:
    MnO4    H2O2    H+    Mn2+    H2O+    
②KMnO4溶液应盛放在          滴定管中,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          (填“偏高”、“偏低”或“不变”);
③根据滴定结果确定产品质量       (填“合格”或“不合格”),活性氧的质量分数为                   
(1)CO(NH2)2+H2O2=CO(NH2)2·H2O2(用可逆号也可)(2分)
(2)下,②(各1分,共2分)
(3)铁铝易被(过氧化氢)腐蚀,(2分)
(4)降低蒸馏温度,防止过氧化氢分解(2分,答上一个原因给1分。此题的评分要点是减压蒸发,冷却结晶回答与否不作为采分点。)
(5)①2 5 6 2 8 5O2(2分,只写上O2给1分) ②酸式 偏高(各1分,共2分)
③不合格,(2分)12%(2分)

试题分析:(1)根据过氧化尿素分子式即可写出化学方程式:CO(NH2)2+H2O2=CO(NH2)2·H2O2
(2)冷凝管起冷凝回流的作用,冷却水从下口进入,冷却效果好;根据CO(NH2)2·H2O2熔点75—85℃,所以采用的加热方式应用水浴加热,易于控制温度;
(3)过氧化氢具有弱酸性,可以和铁铝反应;
(4)从母液中分离出H2O2和尿素,采用的是减压蒸发、冷却结晶的方法,其原因是降低蒸馏温度,防止过氧化氢分解;
(5)①反应中MnO4是氧化剂,H2O2是还原剂,氧化产物是O2;依据元素化合价变化,锰元素化合价从+7价变化为+2价,过氧化氢中的氧元素化合价从-1价变化为0价,根据电子守恒配平写出离子方程式为:2MnO4+5H2O2+6H=2Mn2+8H2O+5O2,故答案为:2;5;6;2;8;5O2
②KMnO4溶液具有强氧化性,能将碱式滴定管下端的橡胶管氧化,所以不能用碱式滴定管量取,可以用酸式滴定管量取,若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,依据反应的关系可知,测得标准液体积偏大,结果偏高,故答案为:偏高; 
③依据反应2MnO4+5H2O2+6H=2Mn2+8H2O+5O2
2MnO4 ~5H2O2
2         5
0.0060L×0.1000mol·L1   0.00150mol
250mL容量瓶中含过氧化氢0.0150mol;
过氧化氢质量分数= ×100%=25.5%
活性氧16%,相当于H2O234%,则活性氧质量分数==12%<16%,
故答案为:12%;根据滴定结果确定产品质量不合格;
练习册系列答案
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卤块的主要成分是MgCl2,此外还含 Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。以卤块为原料可制得轻质氧化镁,工艺流程如下图:

已知:Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去。若要求产品尽量不含杂质,请根据表1表2提供的资料,填写空白:  
表1  生成氢氧化物沉淀的pH
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Mn(OH)2
8.3
9.8
Mg(OH)2
9.6
11.1
 
表2  化学试剂价格表
试剂
价格(元/吨)
漂液(含NaClO,25.2%)
450
双氧水(含H2O2 ,30%)
2400
烧碱(含98% NaOH)
2100
纯碱(含99.5% Na2CO3
600
 
(1)在步骤②中加入漂液而不是双氧水其原因是                                         
写出加入NaClO发生反应的离子方程式                                                        
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环己醇和环己酮的部分物理性质见下表:
物质
相对分子质量
沸点(℃)
密度(g·cm—3、20 ℃)
溶解性
 
环己醇
100
161.1
0.9624
能溶于水和醚
环己酮
98
155.6
0.9478
微溶于水,能溶于醚
 
 
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C.过滤
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回答下列问题:
(1)上述分提纯步骤的正确顺序是            
(2)b中水层用乙醚萃取的目的是                
(3)从下关于萃取分液操作的叙述中,不正确的是               
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