Question

【題目】過(guò)氧乙酸()，是一種高效消毒劑，它可由冰醋酸和過(guò)氧化氫在濃硫酸催化作用下制得，實(shí)驗(yàn)裝置和步驟如下

①在三頸燒瓶中加入一定量冰醋酸與濃硫酸的混合物，再緩緩加入適量30%的雙氧水；

②不斷攪拌并控制裝置B中混合液的溫度為20～30℃至反應(yīng)結(jié)束；

③接入儀器C和抽氣泵，在錐形瓶中收集得到產(chǎn)品。

回答下列問(wèn)題：

(1)儀器C的名稱是_______，儀器C中冷水流入口是_______ (填“a”或“b”)。

(2)為更好地控制反應(yīng)溫度，應(yīng)采用的加熱方法是______________。

(3)生成過(guò)氧乙酸的化學(xué)方程式為_________________。

(4)實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)物過(guò)氧乙酸的百分含量隨反應(yīng)物比例和反應(yīng)時(shí)間的變化數(shù)據(jù)如下表。由表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)物最佳比例(CH3COOH/H2O2)是_______，最佳反應(yīng)時(shí)間約_______。

(5)產(chǎn)品中過(guò)氧乙酸濃度的測(cè)定：取2.00mL過(guò)氧乙酸產(chǎn)品試樣，加水稀釋成100mL；從中取出5.00mL，逐滴滴加酸性KMnO4溶液至溶液恰好呈粉紅色，以除去殘余的H2O2；再加入稍過(guò)量的KI溶液，發(fā)生反應(yīng)CH3COOOH＋2I－＋2H＋＝I2＋CH3COOH＋H2O；反應(yīng)完全后，滴入幾滴淀粉溶液，用0.1000mol·L－1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)(反應(yīng)式為2S2O32－＋I2＝S4O62－＋2I－)，消耗14.30mLNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液。則產(chǎn)品中過(guò)氧乙酸的物質(zhì)的量濃度是________mol·L－1 (保留2位小數(shù))。

Answer 1

【答案】直形冷凝管 a 水浴加熱 1:1 5h 7.15

【解析】

(1)由儀器結(jié)構(gòu)，可知C為直形冷凝管，采取逆流原理通入冷凝水；

(2)控制B中混合液的溫度為20～30℃，應(yīng)采取水浴加熱；

(3)乙酸與過(guò)氧化氫在濃硫酸、20～30℃條件下反應(yīng)生成CH3COOOH，乙酸羧基中H原子被過(guò)氧化氫的OH替代，同時(shí)生成H2O；

(4)生成的過(guò)氧乙酸含量越高越好，結(jié)合表格中數(shù)據(jù)選擇；

(5)根據(jù)關(guān)系式：CH3COOOH～I2～2Na2S2O3，計(jì)算稀釋后的5mL溶液中過(guò)氧乙酸的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算原來(lái)的2mL溶液中過(guò)氧乙酸的物質(zhì)的量，在根據(jù)物質(zhì)的量濃度定義式計(jì)算。

（1）儀器C為冷凝管，冷凝水應(yīng)當(dāng)?shù)瓦M(jìn)高出，則流入口為a，故答案為：冷凝管；a；

（2）為更好地控制反應(yīng)溫度，應(yīng)采用的加熱方法是水浴加熱，故答案為：水浴加熱；

（3）過(guò)氧乙酸由過(guò)氧化氫氧化乙酸得到，化學(xué)方程式為；

（4）分析圖表可知，當(dāng)反應(yīng)物比例為1:1時(shí)，過(guò)氧乙酸的百分含量最高，且反應(yīng)達(dá)到5h為最佳反應(yīng)時(shí)間，故答案為1:1；5h；

（5）根據(jù)關(guān)系式：CH3COOOH～I2～2Na2S2O3，可知稀釋后的5mL溶液中過(guò)氧乙酸的物質(zhì)的量=×0.0143L×0.1000mol/L，原來(lái)的2mL溶液中過(guò)氧乙酸的物質(zhì)的量=×0.0143L×0.1000mol/Lmol×=0.0143mol，故該樣品中過(guò)氧乙酸的物質(zhì)的量濃度是=7.15mol/L，故答案為：7.15。