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+H2O2CO(NH2)2·H2O2。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)2·H2O2	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及反应装置图如图：

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”)口出来。

（2）该反应的温度控制30℃而不能过高的原因是______。

（3）步骤①宜采用的操作是______ (填字母)。

A.加热蒸发 B.常压蒸发 C.减压蒸发

（4）若实验室制得少量该晶体，过滤后需要用冷水洗涤，具体的洗涤操作是______。

（5）准确称取1.000g产品于250mL锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，再加2mL6mol·L-1H2SO4，用0.2000mol·L-1KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗18.00mL(尿素与KMnO4溶液不反应)，则产品中CO(NH2)2·H2O2的质量分数为______（保留四位有效数字）。若滴定后俯视读数，则测得的过氧化尿素含量_____(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

Answer 1

【答案】三颈烧瓶 b 防止双氧水和过氧化尿素分解 C 沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没晶体表面，静置待水自然流下，重复操作2-3次 84.6% 偏低

【解析】

双氧水、尿素、稳定剂在反应器中混合发生反应得到过氧化尿素粗产品，然后通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到晶体和母液，将晶体洗涤、干燥得到产品，

(1)仪器X的名称是三颈烧瓶；冷凝管中冷却水采用逆流的方法进出；
(2)双氧水和过氧化尿素在温度高时易分解；
(3)加热易导致双氧水和过氧化尿素分解，所以需要减压蒸发；
(4)晶体洗涤方法为：沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没晶体表面，静置待水自然流下，重复操作2-3次；

(5)已知尿素与KMnO4溶液不反应，发生的反应为5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=8H2O+2MnSO4+K2SO4+5O2↑，根据高锰酸钾的物质的量求出H2O2和CO(NH2)2H2O2的物质的量，再求出质量和质量分数；若滴定后俯视读数会导致溶液体积偏小。

(1)仪器X的名称是三颈烧瓶；冷凝管中冷却水采用逆流的方法进出，所以下口a是进水口、上口b是出水口；

(2)双氧水和过氧化尿素在温度高时易分解，为防止双氧水和过氧化尿素分解，所以需要温度控制30℃而不能过高；

(3)加热易导致双氧水和过氧化尿素分解，所以需要减压蒸发、冷却结晶、过滤得到产品；

(4)晶体洗涤方法为：沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没晶体表面，静置待水自然流下，重复操作23次；

(5)已知尿素与KMnO4溶液不反应，发生的反应为5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=8H2O+2MnSO4+K2SO4+5O2↑，则n(H2O2)=n(KMnO4)=×0.2000molL1×0.018L=0.009mol，所以CO(NH2)2H2O2为0.009mol，其质量为0.009mol×94g/mol=0.846g所以产品中CO(NH2)2H2O2的质量分数为；若滴定后俯视读数会导致溶液体积偏小，则导致测得过氧化尿素的质量分数偏低。