Question

【題目】2019年12月中旬以來，新型冠狀病毒肺炎（NCP）肆虐全球，酒精、84消毒液、雙氧水、過氧乙酸等化學品是常用的消毒劑，能夠殺死新型冠狀病毒。

Ⅰ.如圖是簡易84消毒液發生器，寫出該電解池中發生的總反應的化學方程式：__。

Ⅱ.過氧化尿素是一種新型漂白劑、消毒劑，漂白、消毒的效果優于H2O2和過氧乙酸。

某工業用過氧化尿素的部分參數見下表：

分子式	外觀	熱分解溫度	熔點	水溶性（20℃）
CO(NH2)2·H2O2	白色晶體	45℃	75～85℃	500g·L-1

合成過氧化尿素的流程及反應器的示意圖如圖：

回答下列問題：

（1）流程中操作①的名稱為__，儀器X的名稱是__。

（2）流程中操作②的具體過程是__。

A.鹽析、過濾 B.減壓蒸餾、結晶、過濾 C.分液、過濾 D.常壓蒸餾、萃取

（3）攪拌器選用的材質是玻璃而不是鐵質的原因是__。

（4）為測定產品中活性氧的含量（含雙氧水34%，則其中活性氧為16%），一般采用KMnO4標準溶液進行滴定，但由于KMnO4的強氧化性，其溶液很容易被空氣或水中的少量還原性物質還原，生成難溶性物質MnO(OH)2，因此配制KMnO4標準溶液有如下步驟：

a.利用氧化還原滴定方法，在70~80℃條件下用基準試劑純度高、相對分子質量較大、穩定性較好的物質）溶液標定其濃度。

b.過濾得到的KMnO4溶液貯存于棕色試劑瓶中并放在暗處。

c.稱取稍多于所需量的KMnO4固體溶于水中，將溶液加熱并保持微沸。

d.用微孔玻璃漏斗過濾除去難溶的MnO(OH)2。

①請按照正確的流程對上述步驟進行排序__（填字母）。

②在下列物質中，用于標定KMnO4溶液的基準試劑最好選用__。

A.H2C2O4·2H2O B.FeSO4 C.濃鹽酸 D.Na2SO3

③若準確稱取Wg你選的基準試劑溶于水配成500mL溶液，取25.00mL置于錐形瓶中，用KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液VmL。稱取干燥樣品1.2g，溶解后置于錐形瓶中加入1mL6mol·L-1的硫酸，然后用上述KMnO4標準溶液滴定（KMnO4溶液與尿素不反應），平行實驗三次，實驗結果如下：

	實驗序號	1	2	3
KMnO4溶液體積 （mL）	滴定前讀數	0.00	0.00	1.00
	滴定后讀數	19.90	22.70	21.10

產品中活性氧的質量分數為__（用含字母的最簡等式表示）。

Answer 1

【答案】NaCl+H2ONaClO+H2↑ 過濾 冷凝管 B Fe會被過氧化氫氧化，且生成的Fe3+會催化過氧化氫分解 cdba A

【解析】

Ⅰ．如圖是簡易84消毒液發生器，電解氯化鈉的飽和溶液，生成氫氧化鈉，氫氣，氯氣，氯氣會與氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉，該電解池中發生的總反應為氯化鈉和水在通電的條件下生成次氯酸鈉和氫氣；

Ⅱ．(1)流程中操作①為固液分離，根據圖示儀器的結構判斷名稱；

(2)根據題中提供的過氧化尿素的物理性質分析推斷操作②的過程；

(3)雙氧水是強氧化劑，能氧化活潑金屬；

(4)①由于KMnO4的強氧化性，其溶液很容易被空氣或水中的少量還原性物質還原，生成難溶性物質MnO(OH)2，結合該性質分析配制步驟；

②選做基準試劑的物質必須滿足純度高、穩定性好，如硫酸亞鐵、亞硫酸鈉容易被氧化變質的試劑不能作為基準試劑，濃鹽酸具有揮發性，也不能做基準試劑；

③先計算草酸的物質的量濃度，再根據草酸和高錳酸鉀之間的關系式計算高錳酸鉀的物質的量濃度，再用高錳酸鉀的量計算雙氧水的質量分數，根據質量分數為34%的雙氧水，則其中活性氧為16%，計算活性氧含量。

Ⅰ．簡易84消毒液發生器，該電解池中發生的總反應的化學方程式：NaCl+H2ONaClO+H2↑；

Ⅱ．(1)流程中操作①從混合物中分離出固體和溶液，所以采用過濾操作；儀器X的名稱是冷凝管；

(2)根據過氧化尿素的部分參數表，45℃左右受熱易分解，熔點低，水溶性較大，需要在較低的溫度下過氧化尿素形成晶體分離，不能使用常壓蒸餾，應使用減壓蒸餾的方法，降低蒸餾操作所需的溫度，確保過氧化尿素不分解，則流程中操作②要將過氧化尿素分離出來的操作應選B；

(3)雙氧水具有氧化性，鋁、鐵具有強還原性，容易被H2O2氧化，所以攪拌器不能選擇鐵質或鋁質材料；

(4)①由于KMnO4的強氧化性，它的溶液很容易被空氣中或水中的某些少量還原性物質還原，生成難溶性物質MnO(OH)2，因此配制KMnO4標準溶液的操作如下：稱取稍多于所需量的KMnO4固體溶于水中，將溶液加熱并保持微沸，用微孔玻璃漏斗過濾除去難溶的MnO(OH)2，過濾得到的KMnO4溶液貯存于棕色試劑瓶中并放在暗處，利用氧化還原滴定方法，在70~80℃條件下用基準試劑純度高、相對分子質量較大、穩定性較好的物質)溶液標定其濃度，順序為cdba；

②A．H2C2O42H2O常溫下是穩定的結晶水水化物，溶于水后純度高、穩定性好，可以用作基準試劑，故A正確；

B．FeSO47H2O在空氣中不穩定，亞鐵離子容易被氧化成鐵離子，不宜用作基準試劑，故B錯誤；

C．濃鹽酸不穩定，易揮發，不宜用作基準試劑，故C錯誤；

D．Na2SO3具有還原性，在空氣中容易被氧化成硫酸鈉，不宜用作基準試劑，故D錯誤；

答案選A；

③草酸的物質的量濃度為：=mol/L，根據反應方程式6H++2MnO4-+5H2C2O42H2O═2Mn2++10CO2↑+18H2O中草酸和高錳酸鉀之間的關系式得，酸性高錳酸鉀的物質的量濃度==mol/L；根據得失電子守恒知，5H2O2～2KMnO4，n(H2O2)＝n(KMnO4)，由于第2組數據偏差較大，應舍去，所以消耗高錳酸鉀溶液的體積為實驗1和實驗3兩組的平均值，即20.00 mL，n(H2O2)＝×mol·L－1×0.02 L＝mol，雙氧水的質量分數＝＝×100%，根據質量分數為34%的雙氧水，其中活性氧為16%，則產品中活性氧的質量分數為×100%×＝。