Question

【必考题】
过氧化尿素[CO（NH₂）₂•H₂O₂]是一种无毒、无味的白色结晶粉末，具有尿素和过氧化氢双重性质，是一种新型的氧化剂和消毒剂，广泛应用于漂白、纺织、医药、农业、养殖业等领域．其合成如下：

试回答下列问题：
（1）实际生产中需控制n（H₂O₂）：n（CO（NH₂）₂）]=1.2：1，并控制合成温度在25-30℃，其主要原因是______．
（2）从母液中分离出H₂O₂和尿素，采用的操作是______．
（a）盐析  过滤    （b）分液  过滤  （c）减压蒸馏  结晶  （d）常压蒸馏  萃取
（3）为测定产品中活性氧的含量（活性氧16%，相当于H₂O₂34%），称取干燥样品12.000g，溶解，在250mL容量瓶中定容．准确量取25.00mL于锥形瓶中，加入1mL 6mol/L的硫酸，然后用0.2000mol/L KMnO₄ 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溶液20.00mL（KMnO₄溶液与尿素不反应）．
①KMnO₄溶液应盛放在______式（选填：“酸”、“碱”）滴定管中．
②完成并配平方程式：______MnO₄^-+______H₂O₂+______H⁺=______Mn²⁺+______H₂O+______
③根据滴定结果，可确定产品中活性氧的质量分数为：______．
④若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的活性氧含量______（选填：“偏高”、“偏低”或“不变”）．
⑤根据本次实验测得的活性氧含量，可判断该实验产品所含的一种主要杂质为______．

Answer

（1）依据反应在一定温度下发生反应时加热过氧化氢分解分析，CO（NH2）2+H2O2=CO（NH2）2•H2O2；
（2）依据物质沸点不同，液体的沸点是随外界压力的变化而变化的分析判断；
（3）①酸性KMnO4溶液有强氧化性和酸性，应盛放在酸式滴定管中；
②依据氧化还原反应电子守恒和电荷守恒，电子守恒，原子守恒配平写出离子方程式；
③依据2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2；计算过氧化氢物质的量，结合题干信息计算产品中活性氧的质量分数；
④依据滴定过程误差分析依据，c标准×V标准=c待测×V待测，产生误差的原因是标准液消耗的多少分析判断；
⑤依据流程图中和分离物质的方法分析判断．
【解析】
（1）在一定温度下发生反应时加热过氧化氢分解，增大过氧化氢的量会提高反应转化率，提高过氧化尿素的纯度，
故答案为：H2O2 在实验过程中会有部分分解，增大过氧化氢的量可提高过氧化尿素的纯度；
（2）液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度，因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的，如果借助于真空泵降低系统内压力，就可以降低液体的沸点．H2O2常压下沸点108度，尿素常压下169.6度，则沸点低的先沸腾，则有液态变为气态；因为H2O2受热易分解，所以从母液中分离出H2O2和尿素时，应使溶液在较低温度下蒸发，采用的操作是减压蒸馏，然后结晶，故答案为：c；
（3）①KMnO4溶液具有强氧化性，能将碱式滴定管下端的橡胶管氧化，所以不能用碱式滴定管量取，可以用酸式滴定管量取，故答案为：酸；
②反应中MnO4-是氧化剂，H2O2是还原剂，氧化产物是O2；依据元素化合价变化，锰元素化合价从+7价变化为+2价，过氧化氢中的氧元素化合价从-1价变化为0价，根据电子守恒配平写出离子方程式为：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2，故答案为：2；5；6；2；8；5O2；
③称取干燥样品12.000g，溶解，在250mL容量瓶中定容．准确量取25.00mL于锥形瓶中，加入1mL 6mol/L的硫酸，然后用0.2000mol/L KMnO4 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溶液20.00mL；依据反应2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2；
      2MnO4-～～～～～5H2O2；
      2                 5
0.0200L×0.2000mol/L   0.01mol
250mL容量瓶中含过氧化氢0.1mol；
过氧化氢质量分数=×100%=28.3%
活性氧16%，相当于H2O234%，则活性氧质量分数==13.3%，
故答案为：13.3%；
④若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，依据反应的电离关系可知，5×c标准×V标准=c待测×V待测×2，测得标准液体积偏大，结果偏高，故答案为：偏高；  
⑤依据流程分析，母液中能分离出H2O2和尿素，充分利用原料，循环使用，在冷却结晶过程中会有尿素在晶体中析出，所以该实验产品所含的一种主要杂质是尿素，
故答案为：尿素或水杨酸稳定剂．