Question

【题目】过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一种白色粉末，溶于水形成的溶液呈弱酸性。过氧化尿素不稳定，在痕量重金属离子等活性催化剂的存在下迅速分解。工业生产过氧化尿素的原理和流程如下。

原理：CO(NH2)2+H2O2 CO(NH2)2·H2O2

流程：

回答下列问题：

(l）已知过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]中的CO(NH2)2与H2O2以氢键连接，其中碳元素的化合价是___________。（填序号）

A. +2价 B. －l价 C. 0价 D. +4价

(2)过氧化尿素鉴定反应:在重铬酸钾酸性溶液中加入乙醚和少许过氧化尿素，振荡。上层乙醚呈蓝色，这是由于在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬(CrO5)。写出H2O2与重铬酸钾反应的离子方程式__________。

(3)经过上述化学工艺后的产品是粗产品。已知30℃时尿素的溶解度远大于过氧化尿素的溶解度，则提纯粗产品的操作顺序是___________ (填序号)。

①冷却至30℃结晶 ②过滤 ③蒸发浓缩 ④溶解 ⑤洗涤

(4)在实验室中采用上述原理制取过氧化尿素，搅拌器的材质一般用玻璃而非铁质，原因是___。

(5)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为________。

(6)Ⅰ.为测定产品中H2O2的含量，常用KMnO4溶液滴定H2O2，高锰酸钾标准溶液通常放置时间较长，因此在滴定H2O2前，常用现配的草酸钠溶液先标定出KMnO4标准溶液的浓度。

Ⅱ.称取过氧化尿素样品4.000g ，溶解在250mL容量瓶中定容。准确量取25.00mL于锥形瓶中，加入1.00mL 6mo1/L的硫酸，用标定过的0.2000mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定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标准溶液10.00mL，(KMnO4与尿素不反应)。

①H2O2的质量分数是_______ (精确至0.1%)。

②若装草酸钠溶液的滴定管水洗后未润洗，最终H2O2的质量分数______ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)

Answer 1

【答案】 D 4H2O2+Cr2O72-+2H+=2CrO5+5H2O ④③①②⑤ H2O2水溶液呈弱酸性，故H2O2可与铁单质反应;②进而氧化生成可催化H2O2分解的 Fe3+ 42.5% 偏大

【解析】(l）CO（NH2）2H2O2以氢键连接为分子间作用力，氢元素为+1价，氧元素化合价为-2价，氮元素化合价-3价，计算得到碳元素化合价为+4价，故选D；

(2)在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬（CrO5），H2O2与重铬酸钾反应的离了方程式位：4H2O2+Cr2O72-+H+=2CrO5+5H2O；

(3)经过上述化学工艺后的产品是粗产品．已知30℃时尿素的溶解度远大于过氧化尿素的溶解度，则提纯粗产品溶解、蒸发浓缩、冷却结晶，过滤洗涤、干燥得到晶体，操作顺序是④③①②⑤；

(4)在实验室中采用上述原理制取过氧化尿素，搅拌器的材质一般用玻璃而非铁质，原因是H2O2水溶液呈弱酸性，故H2O2可与铁单质反应，进而氧化生成可催化H2O2分解的Fe3+；

(5)由图可知，CO（NH2）2在阳极放电生成N2，C元素价态未变化，故还有碳酸钾生成与水生成，电极反应式为CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O；

(6）①5H2O2+2MnO4-+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O，
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n0.1000mol/L×0.008L×
计算过氧化氢物质的量n=0.02mol，计算过氧化氢的质量分数=×100%=34.0%；
②若装草酸钠溶液的滴定管水洗后未润洗，消耗标定溶液体积增大，高锰酸钾溶液浓度偏小，则滴定实验中消耗标准溶液体积增大，测定结果会增大。