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(xué)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(fā)生器，寫出該電解池中發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)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(yōu)于H2O2和過氧乙酸。

某工業(yè)用過氧化尿素的部分參數(shù)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(yīng)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(jié)晶、過濾 C.分液、過濾 D.常壓蒸餾、萃取

（3）攪拌器選用的材質(zhì)是玻璃而不是鐵質(zhì)的原因是__。

（4）為測定產(chǎn)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(zhì)還原，生成難溶性物質(zhì)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(zhì)量較大、穩(wěn)定性較好的物質(zhì)）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(zhì)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(yīng)），平行實驗三次，實驗結(jié)果如下：

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

產(chǎn)品中活性氧的質(zhì)量分數(shù)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(fā)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(yīng)生成次氯酸鈉，該電解池中發(fā)生的總反應(yīng)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(jù)圖示儀器的結(jié)構(gòu)判斷名稱；

(2)根據(jù)題中提供的過氧化尿素的物理性質(zhì)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(zhì)還原，生成難溶性物質(zhì)MnO(OH)2，結(jié)合該性質(zhì)分析配制步驟；

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

③先計算草酸的物質(zhì)的量濃度，再根據(jù)草酸和高錳酸鉀之間的關(guān)系式計算高錳酸鉀的物質(zhì)的量濃度，再用高錳酸鉀的量計算雙氧水的質(zhì)量分數(shù)，根據(jù)質(zhì)量分數(shù)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(fā)生器，該電解池中發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)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(jù)過氧化尿素的部分參數(shù)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(yīng)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(yīng)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(zhì)或鋁質(zhì)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(zhì)還原，生成難溶性物質(zhì)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(zhì)量較大、穩(wěn)定性較好的物質(zhì))溶液標定其濃度，順序為cdba；

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

B．FeSO47H2O在空氣中不穩(wěn)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(wěn)定，易揮發(fā)，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(zhì)的量濃度為：=mol/L，根據(jù)反應(yīng)方程式6H++2MnO4-+5H2C2O42H2O═2Mn2++10CO2↑+18H2O中草酸和高錳酸鉀之間的關(guān)系式得，酸性高錳酸鉀的物質(zhì)的量濃度==mol/L；根據(jù)得失電子守恒知，5H2O2～2KMnO4，n(H2O2)＝n(KMnO4)，由于第2組數(shù)據(jù)偏差較大，應(yīng)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(zhì)量分數(shù)＝＝×100%，根據(jù)質(zhì)量分數(shù)為34%的雙氧水，其中活性氧為16%，則產(chǎn)品中活性氧的質(zhì)量分數(shù)為×100%×＝。