Question

【题目】过氧化尿素是一种新型漂白、消毒剂，广泛应用于农业、医药、日用化工等领域．用低浓度的双氧水和饱和尿素溶液在一定条件下可以合成过氧化尿素．反应的方程式为：CO（NH2）2+H2O2 CO（NH2）2H2O2 ． 过氧化尿素的部分性质如下：

分子式	外观	热分解温度	熔点	溶解性
CO（NH2）2H2O2	白色晶体	45℃	75～85℃	易溶于水、有机溶剂

合成过氧化尿素的流程（如图1）及反应装置图2：

请回答下列问题：
（1）仪器X的名称是；冷凝管中冷却水从（填“a”或“b”）口进入；
（2）反应器的加热方式是 ．
（3）搅拌器是否可用铁质材料（填“是”或“否”），原因是；
（4）步骤①采用减压蒸发的原因是 ．
（5）母液可以循环使用提高原料利用率，若欲从母液中分离出H2O2和尿素，可采用的操作是 ．
A.盐析、过滤
B.减压蒸馏、结晶
C.分液、过滤
D.常压蒸馏、萃取
（6）准确称取0.5000g产品于250mL锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，再加1mL 6molL﹣1 H2SO4 ， 用0.1000molL﹣1 KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗20.00mL（尿素与KMnO4溶液不反应），则产品中CO（NH2）2H2O2的质量分数为；若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，则测得的过氧化尿素含量（填“偏高”、“偏低”或“不变”）．

Answer 1

【答案】
（1）三颈烧瓶；a
（2）水浴加热
（3）否；因为铁与双氧水反应生成铁离子，而铁离子又促进双氧水分解
（4）过氧化尿素在温度高于45℃时会发生分解
（5）B
（6）94%；偏高
【解析】解：（1）根据装置图可知仪器X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a口流入；所以答案是：三颈烧瓶；a；（2）CO（NH2）2H2O2的制备温度较低，CO（NH2）2H2O2在45℃时发生分解，所以不能用酒精灯直接加热，应该用水浴加热；
所以答案是：水浴加热；（3）过氧化氢与Fe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材料的；
所以答案是：否；因为铁与双氧水反应生成铁离子，而铁离子又促进双氧水分解；（4）过氧化尿素在温度高于45℃时会发生分解，采用减压蒸发时，液体在较低温度下即可挥发，可以防止过氧化尿素发生分解；
所以答案是：过氧化尿素在温度高于45℃时会发生分解；（5）母液可以循环使用提高原料利用率，母液中含有H2O2和尿素，减压蒸馏分离得到H2O2 ， 然后结晶得到尿素；
所以答案是：B；（6）已知尿素与KMnO4溶液不反应，发生的反应为5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=8H2O+2MnSO4+K2SO4+5O2↑，
5H2O2～～～～～2KMnO4
5 2
nmol 0.1000molL﹣1×0.02L
则n=0.005mol，所以CO（NH2）2H2O2为0.005mol，其质量为0.005mol×94g/mol=0.47g
所以产品中CO（NH2）2H2O2的质量分数为 ×100%=94%；
若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，则滴定时消耗的高锰酸钾体积偏大，高锰酸钾的物质的量偏大，所以求出的CO（NH2）2H2O2的质量偏大，测得的过氧化尿素含量偏高；
所以答案是：94%；偏高．