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【題目】過氧化尿素是一種白色粉末，溶于水形成的溶液呈弱酸性。過氧化尿素不穩定，在痕量重金屬離子等活性催化劑的存在下迅速分解。工業生產過氧化尿素的原理和流程如下。

回答下列問題：

（1）已知過氧化尿素中的CO(NH2)2與H2O2以氫鍵連接，其中碳元素的化合價是______。（填序號）

A．+2價 B．-1價 C．0價 D．+4價

（2）過氧化尿素鑒定反應：在重鉻酸鉀酸性溶液中加入乙醚和少許過氧化尿素，振蕩。上層乙醚呈藍色，這是由于在酸性溶液中過氧化尿素中的過氧化氫與重鉻酸鉀反應生成較穩定的藍色過氧化鉻（CrO5）且無氣體生成。寫出H2O2與重鉻酸鉀反應的離了方程式____。

（3）經過上述化學工藝后的產品是粗產品。已知30℃時尿素的溶解度遠大于過氧化尿素的溶解度，則提純粗產品的操作順序是___（填序號）。

①冷卻至30℃結晶 ②過濾 ③蒸發濃縮 ④溶解 ⑤洗滌

（4）在實驗室中采用上述原理制取過氧化尿素，攪拌器的材質一般用玻璃而非鐵質，原因是___。

（5）電解尿素的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。電解時，陽極的電極反應式為_________。

（6）Ⅰ．為測定產品中H2O2的含量，常用KMnO4溶液滴定H2O2，高錳酸鉀標準溶液通常放置時間較長，因此在滴定H2O2前，常用現配的草酸鈉溶液先標定出KMnO4標準溶液的濃度。

Ⅱ．稱取過氧化尿素樣品4.00g ，溶解在250mL容量瓶中定容。準確量取25.00mL于錐形瓶中加入1.00mL 6mo1/L的硫酸，用標定過的0.2000mol/L的高錳酸鉀標準溶液滴定至滴入最后一滴時溶液顯淺紅色且半分鐘內不褪色，三次滴定平均消耗KMnO4標準溶液10.00mL（KMnO4與尿素不反應）。

①H2O2的質量分數是_____（精確至0.1%)。

②若裝草酸鈉溶液的滴定管水洗后未潤洗，最終H2O2的質量分數__（填“偏大”、“偏小”或“不變”)

【答案】D 4H2O2+Cr2O72-+2H+=2CrO5+5H2O ④③①②⑤ ①H2O2水溶液呈弱酸性，故H2O2可與鐵單質反應；②進而氧化生成可催化H2O2分解的Fe3+ CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O 42.5% 偏大

【解析】

（1）根據化合物的化合價代數和為0，結合其他元素常見化合價求出碳元素化合價；

（2）在酸性溶液中過氧化尿素中的過氧化氫與重鉻酸鉀反應生成較穩定的藍色過氧化鉻（CrO5），Cr元素化合價升高，則過氧化氫作氧化劑，依據氧化還原反應規律書寫其離子方程式；

（3）結合已知信息，采用蒸發結晶的方法提純粗產品；

（4）過氧化氫可與鐵單質發生氧化還原反應，且鐵離子可作為過氧化氫分解的催化劑，加快其分解；

（5）陽極尿素失電子發生氧化反應生成氮氣，結合電解原理分析作答；

（6）依據高錳酸鉀與過氧化氫反應的關系式，找出過氧化氫與高錳酸鉀物質的量之間的關系，進而求得H2O2的質量分數，根據操作不當對酸性高錳酸鉀體積讀數的影響及關系式得出結論。

（l）CO（NH2）2H2O2以氫鍵連接的為分子間作用力，氫元素為+1價，氧元素化合價為-2價，氮元素化合價-3價，計算得到碳元素化合價為+4價，D項正確，

故答案為：D；

（2）在酸性溶液中過氧化尿素中的過氧化氫與重鉻酸鉀反應生成較穩定的藍色過氧化鉻（CrO5），H2O2與重鉻酸鉀反應的離子方程式為：4H2O2+Cr2O72-+H+=2CrO5+5H2O，

故答案為：4H2O2+Cr2O72-+2H+=2CrO5+5H2O；

（3）經過上述化學工藝后的產品是粗產品，已知30℃時尿素的溶解度遠大于過氧化尿素的溶解度，則提純粗產品可采用先溶解再蒸發濃縮、冷卻結晶，最后過濾洗滌、干燥得到晶體，操作順序是④③①②⑤，

故答案為：④③①②⑤；

（4）在實驗室中采用上述原理制取過氧化尿素，攪拌器的材質一般用玻璃而非鐵質，原因是H2O2水溶液呈弱酸性，故H2O2可與鐵單質反應，進而氧化生成可催化H2O2分解的Fe3+，故答案為：①H2O2水溶液呈弱酸性，故H2O2可與鐵單質反應；②進而氧化生成可催化H2O2分解的Fe3+；

（5）由圖可知，CO（NH2）2在陽極放電生成N2，C元素價態未變化，故還有碳酸鉀與水生成，電極反應式為CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O，

故答案為：CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O；

（6）
計算過氧化氫物質的量n=0.05mol，計算過氧化氫的質量分數=×100% = 42.5%，

故答案為：42.5%；
②若裝草酸鈉溶液的滴定管水洗后未潤洗，消耗標定溶液體積增大，高錳酸鉀溶液濃度偏小，則滴定實驗中消耗標準溶液體積增大，測定結果會增大，

故答案為：偏大。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】

I.如圖所示為晶體A的結構，已知晶體A僅由一種元素X組成。X的一種單質可由金屬鎂與XY2氣體加熱反應獲得。請回答下列問題：

（1）晶體A的名稱為__________。

（2）晶體A中X原子的雜化方式為________。

（3）每個A原子參與形成______個6元環。

（4）將每個X原子視為一個球，若X原子的半徑為R，1個晶胞中X原子的總體積為V，設一個晶胞的體積為V0，定義堆體積系數α=，則該晶體的堆積系數α=_____（保留1位有效數字，取，π≈3）

（提示：圖中箭頭標記的兩個原子是相切的，兩個原子球心分別位于立方體晶胞頂點和立方體晶胞體對角線四等分點）

II.由分子光譜測得的斷裂1個化學鍵所需的能量稱為光譜解離能（D0），1個化學鍵包含的原子相互作用能稱為平衡解離能（D1），兩者的關系為

實驗測得X-X鍵振動頻率γ=2×1014Hz；

普朗克常數h=6×10-34J·s

阿伏伽德羅常數NA=6×1023mol-1

X為光譜常數。平衡解離能的計算式為；

由實驗測得D1=6×10-19J；

用阿伏加德羅常數NA乘D0得到斷裂1mol化學鍵所需的能量E，E稱為鍵能：E=NAD0。

請回答下列問題：

（1）X-X鍵的鍵能為______kJ/mol。

（2）1mol晶體A中有_____molX-X鍵。

（3）原子化熱的定義為：斷裂lmol晶體中所有化學鍵需要吸收的熱量。原子晶體的原子化熱類似于離子晶體的晶格能，那么晶體A的原子化熱為______kJ/mol。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列裝置或操作正確且能達到實驗目的的是

A. B. C. D.

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】水煤氣法制取甲醇（CH3OH）的反應及其反應的焓變、平衡常數如下：

① CH4(g) + 1/2 O2(g)CO(g) + 2H2(g) H1 =－35.4kJ·mol－1 平衡常數K1

② CO(g) + 2H2(g) CH3OH (g) H2 =－90.1 kJ·mol－1 平衡常數K2

③ 2CH4(g) + O2(g) 2CH3OH(g) H3 平衡常數K3

（1）在25℃、101kPa下，1g液態甲醇燃燒生成CO2和液態水時放熱22.68kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為_________________________________。

（2）依據蓋斯定律求出反應③ 2CH4(g) + O2(g) 2CH3OH(g) H3 =_____kJ·mol－1，相同溫度下K3=______（用含K1、K2代數式表示）。

（3）下列關于化學反應中的能量及變化理解錯誤的是（填字母序號）______。

a．反應中活化能的作用是使反應物活化，從而啟動反應或改變反應速率

b．化學鍵的斷裂與形成一定伴隨著電子的轉移和能量變化

c．在一定條件下，某一化學反應是吸熱反應還是放熱反應，由生成物與反應物的焓值差即焓變（H）決定

d．氯化鈉晶體熔化時，離子鍵被破壞，吸收能量，發生化學變化

e．200℃、101kPa時，1 mol H2和碘蒸氣作用生成HI的反應，熱化學方程式表示如下：

H2(g)＋I2(g) === 2HI(g)　 H3 = -14.9 kJ·mol－1

f．燃燒熱定義中“生成穩定的氧化物”，意味著這些氧化物不能再燃燒了

（4）甲醇燃料電池的種類很多，我們常用的一種甲醇燃料電池，是以甲醇與氧氣的反應為原理設計的，其電解質溶液是KOH溶液。該電池負極的電極反應式為_____________________________。

如圖是自呼吸式甲醇燃料電池工作示意圖。圖中進入c口的物質可能是______________，若有16g甲醇參與原電池反應，理論上電池內部有___________mol 質子通過質子交換膜。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】t℃時，將3 mol A和2 mol B氣體通人體積為2L的密閉容器中（容積不變），發生如下反應：3A(g)+B(g) 2C(g)，2 min時反應達到平衡狀態（溫度不變），測得C的濃度為0.2 mol/L，請填寫下列空白：

（1）該過程用A表示的反應速率為：v(A)=_______；該溫度下該反應的化學平衡常數表達式為__________。

（2）比較達到平衡時，A、B兩反應物的轉化率：α(A)______α(B)（填“＞”、“=”或“＜”）。

（3）判斷反應達到平衡狀態的依據是（填字母序號）__________。

a．生成C的速率與消耗B的速率相等 b．混合氣體的密度不變

c．混合氣體的相對平均分子質量不變 d．A的質量分數不再發生變化

（4）若升高溫度，再次達平衡時，平衡常數數值變大，則該反應的H_____0（填“＞”、“=”或“＜”）。

（5）若保持溫度不變時，繼續向原平衡混合物的容器中通入少量氦氣(氦氣和A、B、C都不反應)后，則化學反應速率會__________（填“加快”、“減慢”或“不變”），化學平衡將_________（填“正反應方向移動”、“逆反應方向移動”或“不移動”）。

（6）在恒溫恒容密閉容器中進行上述反應，起始投料時各物質的濃度如下表：

A

B

C

投料I

3.0 mol/L

1.0 mol/L

0

投料II

2.0 mol/L

1.0 mol/L

2.0 mol/L

按投料I進行反應，測得達到化學平衡狀態時A的轉化率為40％，若按投料II進行反應，起始時反應進行的方向為________（填“正向”、“逆向”或“不移動）。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】NA為阿伏伽德羅常數的值，下列說法正確的是

A. 0.1 mol N2與足量的Mg完全反應，生成物中陰離子數為0.1 NA

B. 1 mol C2H5OH被O2完全氧化為CH3CHO，減少2 NA個C－H鍵

C. 2.24 L Cl2與足量NaOH溶液反應，轉移的電子數目為0.1 NA

D. 1.0 g由H218O與D216O（1∶1）組成的混合物中所含中子數為0.5 NA

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】高錳酸鉀可以通過電解法進行制備，裝置如圖所示，下列說法錯誤的是

A. 陽極的電極反應式：MnO42－ – e－= MnO4－

B. 該裝置的離子交換膜為陽離子交換膜

C. 當電路通過a mol電子時，陰極室電解質溶液增加2a mol離子

D. 若電解流出液中KMnO4、K2MnO4和KOH物質的量之比為a∶b∶c，則流進電解池的電解液中K2MnO4和KOH的物質的量之比為 (a + b)∶( c + a )

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】室溫下，0.1 mol/L H2A溶液中存在H2A、HA和A2－三種形態的粒子，其物質的量分數δ(x)隨溶液PH變化的關系如圖所示[已知δ(x)=c（X）/(C(H2A)+ C(HA－)+C(A2－))，下列說法不正確的是(圖中a=1.35、b=4.17)

A. PH=7的溶液中C(Na+)=2[(C(A2－)+C(HA－)+C(H2A)]

B. 0.lmol/LNaHA溶液中C(OH－)+C(A2－)=C(H+)+C(H2A)

C. 已知Pka=－1gKa，則Pka2=4.17

D. PH=3的溶液中C(HA－)>C(A2－)+C(H2A)

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】據報道，科研人員應用計算機模擬出結構類似C60的物質N60，已知N60分子中每個氮原子均以N—N鍵結合三個N原子而形成8電子穩定結構。已知N—N鍵鍵能為159 kJ·mol－1，試回答下列問題：

(1)根據上述信息推測N60的結構特點：________________。

(2)1 mol N60分解成N2時吸收或放出的熱量是____kJ。(已知N≡N的鍵能為946 kJ·mol－1)

(3)由(2)列舉N60的一些用途：______________________________________。

(4)若N60分子中只含x個五邊形和y個六邊形，則x＝________，y＝____________。(已知：多面體中，棱邊數＝頂點數＋面數－2)

(5)∠NNN＝________。

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