Question

過氧化尿素（CO（NH₂）₂?H₂O₂）是一種新型漂白、消毒劑，其活性氧含量的高低直接決定產(chǎn)品的質(zhì)量，合格產(chǎn)品中活性氧的含量≥16%（相當(dāng)于其中含H₂O₂34%）．為了確定所得產(chǎn)品合格與否，質(zhì)檢員稱取干燥樣品2.000g，溶解于水，在250mL容量瓶中定容，準(zhǔn)確量取其中25.00mL溶液于錐形瓶中，加入1mL 6mol/LH₂SO₄，然后用0.1000mol/L KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定樣品中的H₂O₂（KMnO₄溶液不與尿素反應(yīng)），至滴入最后一滴時(shí)，溶液顯淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色，三次滴定平均消耗KMnO₄溶液6.000mL：
①□完成并配平下列化學(xué)方程式：

 

MnO₄^-+

 

H₂O₂+

 

H⁺=

 

Mn²⁺+

 

H₂O+

 

②KMnO₄溶液應(yīng)盛放在

 

滴定管中，若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后消失，會(huì)使測(cè)得的活性氧含量

 

（填“偏高”、“偏低”或“不變”）；
③根據(jù)滴定結(jié)果確定產(chǎn)品質(zhì)量

 

（填“合格”或“不合格”），活性氧的質(zhì)量分為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)方程式的配平,中和滴定

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,氧化還原反應(yīng)專題

分析：①依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒和電荷守恒，電子守恒，原子守恒配平寫出離子方程式；
②酸性KMnO4溶液有強(qiáng)氧化性和酸性，應(yīng)盛放在酸式滴定管中；依據(jù)滴定過程誤差分析依據(jù)，c標(biāo)準(zhǔn)×V標(biāo)準(zhǔn)=c待測(cè)×V待測(cè)，產(chǎn)生誤差的原因是標(biāo)準(zhǔn)液消耗的多少分析判斷；
③依據(jù)2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂；計(jì)算過氧化氫物質(zhì)的量，結(jié)合題干信息計(jì)算產(chǎn)品中活性氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答： 解：①反應(yīng)中，Mn元素的化合價(jià)降低了5價(jià)，氧元素的化合價(jià)升高，從-1價(jià)升高到0價(jià)，1mol雙氧水失電子是2mol，1mol高錳酸根離子得電子是5mol，根據(jù)電子守恒，反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子是10mol，所以高錳酸根離子的前邊系數(shù)是2，雙氧水的前表面系數(shù)是5，根據(jù)電荷守恒和元素守恒，得到的方程式為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂，故答案為：2；5；6；2；8；5O₂；
②KMnO₄溶液具有強(qiáng)氧化性，能將堿式滴定管下端的橡膠管氧化，所以不能用堿式滴定管量取，可以用酸式滴定管量取，若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后消失，依據(jù)反應(yīng)的電離關(guān)系可知，5×c標(biāo)準(zhǔn)×V標(biāo)準(zhǔn)=c待測(cè)×V待測(cè)×2，測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，結(jié)果偏高，故答案為：酸式；偏高；  
③稱取干燥樣品2.000g，溶解，在250mL容量瓶中定容．準(zhǔn)確量取25.00mL于錐形瓶中，加入1mL 6mol/L的硫酸，然后用0.1000mol/L KMnO₄ 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，至滴入最后一滴時(shí)，溶液顯淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色，三次滴定平均消耗KMnO₄溶液6.000mL；依據(jù)反應(yīng)2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂；
      2MnO₄^-～～～～～5H₂O₂；
      2                 5
0.0060L×0.1000mol/L   0.0015mol
250mL容量瓶中含過氧化氫0.015mol；
過氧化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.015mol×34g/mol

2g

×100%=25.5%
活性氧16%，相當(dāng)于H₂O₂34%，則活性氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

16%×25.5%

34%

=12%，合格產(chǎn)品中活性氧的含量≥16%，該產(chǎn)品不合格，
故答案為：不合格；12%；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氧化還原方程式的配平，滴定管的使用方法和結(jié)構(gòu)分析，滴定實(shí)驗(yàn)的計(jì)算應(yīng)用，電子守恒的應(yīng)用計(jì)算是解題關(guān)鍵，題目難度中等．