Question

過氧化尿素是一種新型漂白、消毒劑，廣泛應用于農業、醫藥、日用化工等領域。用低濃度的雙氧水和飽和尿素溶液在一定條件下可以合成過氧化尿素。反應的方程式為：CO(NH₂)₂+H₂O₂CO(NH₂)₂·H₂O₂。過氧化尿素的部分性質如下：

分子式	外觀	熱分解溫度	熔點	溶解性
CO(NH2)2?H2O2	白色晶體	45℃	75~85℃	易溶于水、有機溶劑

合成過氧化尿素的流程及反應裝置圖如下：


請回答下列問題：
（1）儀器X的名稱是    ；冷凝管中冷卻水從     （填“a”或“b”）口進入；
（2）反應器的加熱方式是        。
（3）攪拌器是否可用鐵質材料      （填“是”或“否”），原因是           ；
（4）步驟①采用減壓蒸發的原因是                                 。
（5）母液可以循環使用提高原料利用率，若欲從母液中分離出H₂O₂和尿素， 可采用的操作是        
A．鹽析、過濾        B．減壓蒸餾、結晶 
C．分液、過濾        D．常壓蒸餾、萃取
（6）準確稱取0.5000g產品于250mL錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，再加1mL6mol·L^-1H₂SO₄，用0.1000mol?L^-1KMnO₄標準溶液滴定至終點時消耗20.00mL（尿素與KMnO₄溶液不反應），則產品中CO(NH₂)₂?H₂O₂的質量分數為        ；若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后消失，則測得的過氧化尿素含量         （填“偏高”、“偏低”或“不變”）。

Answer 1

（1）三頸燒瓶(1分)   a(1分)    （2）水浴加熱(2分)
（3）否(1分) 因為鐵與雙氧水反應生成鐵離子，而鐵離子又促進雙氧水分解(2分)
（4）過氧化尿素在溫度高于45℃時會發生分解(2分)
（5）B(2分)  （6）94%(2分)   偏高(1分)

試題分析；冷凝管水的流向是下進上出。因此是從a口進入。三頸燒瓶一般選擇水浴加熱的方法進行加熱。此反應中攪拌器不能選擇體質材料，主要是鐵與雙氧水反應生成鐵離子，而鐵離子又促進雙氧水分解。從題中列出的表格可知過氧化尿素在溫度高于45℃時會發生分解。因此步驟①要采用減壓蒸發。高錳酸鉀滴定過氧尿素，主要是高錳酸鉀與雙氧水的反應。
由5 H₂O₂ + 2 KMnO₄ + 3 H₂SO₄ =" 8" H₂O+2 MnSO₄ + K₂SO₄+ 5 O₂可知兩摩爾的高猛酸性可以氧化五摩爾的雙氧水，而題意中可知用了0.02乘以0.1等于0.002摩爾的高錳酸鉀，根據比例關系可求出，此時消耗雙氧水的物質的量為0.002乘以5再除以2得0.005摩爾。即過氧尿素的物質的量為0.005摩爾即質量為94乘以0.005等于0.47克，則產品中CO(NH₂)₂?H₂O₂的質量分數為0.47除以0.5等于94%