Question

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

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℃至反應結束；

③接入儀器C和抽氣泵，在錐形瓶中收集得到產品。

回答下列問題：

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

（2）為更好地控制反應溫度，應采用的加熱方法是_____。

（3）生成過氧乙酸的化學方程式為____。

（4）實驗測得產物過氧乙酸的百分含量隨反應物比例和反應時間的變化數據如下表。由表中數據可知，反應物最佳比例(CH3COOH/H2O2)是_____，最佳反應時間約_____。

反應物比例CH3COOH/H2O2	反應時間
	0.5h	1h	3h	5h	7h
2：1	7.38%	8.46%	9.42%	11.26%	13.48%
1：1	0.56%	12.92%	13.54%	20.72%	20.80%
1：2	6.14%	7.10%	7.96%	10.38%	12.36%

（5）產品中過氧乙酸濃度的測定：取2.00mL過氧乙酸產品試樣，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；再加入稍過量的KI溶液，發(fā)生反應CH3COOOH＋2I-＋2H+=I2＋CH3COOH＋H2O；反應完全后，滴入幾滴淀粉溶液，用0.1000mol·L-1的Na2S2O3標準液滴定至終點(反應式為2S2O32-＋I2=S4O62-＋2I-)，消耗14.30mLNa2S2O3標準液。則產品中過氧乙酸的物質的量濃度是____mol·L-1(保留2位小數)。

Answer 1

【答案】直形冷凝管 a 水浴加熱 CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O 1:1 5h 7.15

【解析】

(1)由儀器結構，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℃，應采取水浴加熱；
(3)根據元素守恒和物質的結構特點寫出方程式；
(4)生成的過氧乙酸含量越高越好，結合表格中數據選擇；
(5)根據關系式：CH3COOOH～I2～2Na2S2O3，計算稀釋后的5mL溶液中過氧乙酸的物質的量，進而計算原來的2mL溶液中過氧乙酸的物質的量，在根據物質的量濃度定義式計算。

(1)由儀器結構，可知C為直形冷凝管，采取逆流原理通入冷凝，使冷凝管充滿冷凝水，充分進行冷凝，即由a口進水、b口出水，
故答案為：直形冷凝管；a；
(2)控制B中混合液的溫度為20～30℃，應采取水浴加熱，受熱均勻，便于控制溫度，
故答案為：水浴加熱；
(3)乙酸與過氧化氫在濃硫酸、20～30℃條件下反應生成 CH3COOOH，乙酸羧基中H原子被過氧化氫的-OH替代，同時生成H2O，生成過氧乙酸的化學方程式為為：CH3COOH+H2O2 CH3COOOH+H2O；
故答案為：CH3COOH+H2O2 CH3COOOH+H2O；
(4)由表中數據可知，反應物比例(CH3COOH/H2O2)是1：1時反應一段時間后過氧乙酸含量較高，且反應時間5小時后增長不再明顯，故答案為：1：1；5h；
(5)根據關系式：CH3COOOH～I2～2Na2S2O3，可知稀釋后的5mL溶液中過氧乙酸的物質的量=×0.0143L×0.1000mol/L，原來的2mL溶液中過氧乙酸的物質的量=×0.0143L×0.1000mol/Lmol×=0.0143mol，故該樣品中過氧乙酸的物質的量濃度是 =7.15mol/L，故答案為：7.15。