Question

【題目】過氧乙酸(CH3COOOH)是一種高效消毒劑，性質不穩定遇熱易分解，可利用高濃度的雙氧水和冰醋酸反應制得，某實驗小組利用該原理在實驗室中合成少量過氧乙酸。裝置如圖所示。回答下列問題：

已知：①常壓下過氧化氫和水的沸點分別是158℃和100℃。

②過氧化氫易分解，溫度升高會加速分解。

③雙氧水和冰醋酸反應放出大量的熱。

(1)雙氧水的提濃：蛇形冷凝管連接恒溫水槽，維持冷凝管中的水溫為60℃，c口接抽氣泵，使裝置中的壓強低于常壓，將滴液漏斗中低濃度的雙氧水(質量分數為30%)滴入蛇形冷凝管中。

①蛇形冷凝管的進水口為___________。

②向蛇形冷凝管中通入60℃水的主要目的是________。

③高濃度的過氧化氫最終主要收集在______________(填圓底燒瓶A/圓底燒瓶B)。

(2)過氧乙酸的制備：向100mL的三頸燒瓶中加入25mL冰醋酸，滴加提濃的雙氧水12mL，之后加入濃硫酸1mL，維持反應溫度為40℃，磁力攪拌4h后，室溫靜置12h。

①向冰醋酸中滴加提濃的雙氧水要有冷卻措施，其主要原因是__________。

②磁力攪拌4h的目的是____________。

(3)取V1mL制得的過氧乙酸溶液稀釋為100mL，取出5.0mL，滴加酸性高錳酸鉀溶液至溶液恰好為淺紅色(除殘留H2O2)，然后加入足量的KI溶液和幾滴指示劑，最后用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定至終點，消耗標準溶液V2mL(已知：過氧乙酸能將KI氧化為I2；2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI)。

①滴定時所選指示劑為_____________，滴定終點時的現象為___________。

②過氧乙酸與碘化鉀溶液反應的離子方程式為_________。

③制得過氧乙酸的濃度為________mol/L。

Answer 1

【答案】a 使低濃度雙氧水中的水變為水蒸氣與過氧化氫分離 圓底燒瓶A 防止過氧化氫和過氧乙酸因溫度過高大量分解 使過氧化氫和冰醋酸充分反應 淀粉溶液 滴入最后一滴標準溶液，溶液藍色剛好褪去，且半分鐘不再改變 CH3COOOH＋2H＋＋2I－＝I2＋CH3COOH＋H2O

【解析】

①蛇形冷凝管的進水口在下面，出水口在上面；

②向蛇形冷凝管中通入60℃水的主要目的從實驗目的來分析，該實驗目的是雙氧水的提濃；

③高濃度的過氧化氫最終主要收集哪個圓底燒瓶，可從分離出去的水在哪個圓底燒瓶來分析判斷；

(2)①向冰醋酸中滴加提濃的雙氧水要有冷卻措施，從溫度對實驗的影響分析；

②磁力攪拌4h的目的從攪拌對實驗的影響分析；

(3)①滴定時所選指示劑為淀粉，滴定終點時的現象從碘和淀粉混合溶液顏色變化、及滴定終點時顏色變化的要求回答；

②書寫過氧乙酸與碘化鉀溶液反應的離子方程式，注意產物和介質；

③通過過氧乙酸與碘化鉀溶液反應、及滴定反應2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI，找出過氧乙酸和硫代硫酸鈉的關系式、結合數據計算求得過氧乙酸的濃度；

①蛇形冷凝管的進水口在下面，即圖中a，出水口在上面；

答案為：a；

②實驗目的是雙氧水的提濃，需要水分揮發、避免雙氧水分解，故向蛇形冷凝管中通入60℃水，主要目的為使低濃度雙氧水中的水變為水蒸氣與過氧化氫分離；

答案為：使低濃度雙氧水中的水變為水蒸氣與過氧化氫分離；

③圓底燒瓶B收集的是揮發又冷凝后的水，故高濃度的過氧化氫最終主要收集在圓底燒瓶A；

答案為：圓底燒瓶A ；

(2)①用高濃度的雙氧水和冰醋酸反應制過氧乙酸，雙氧水和冰醋酸反應放出大量的熱，而過氧乙酸性質不穩定遇熱易分解，過氧化氫易分解，溫度升高會加速分解，故向冰醋酸中滴加提濃的雙氧水要有冷卻措施，主要防止過氧化氫和過氧乙酸因溫度過高大量分解；

答案為：防止過氧化氫和過氧乙酸因溫度過高大量分解；

②磁力攪拌能增大反應物的接觸面積，便于過氧化氫和冰醋酸充分反應；

答案為：使過氧化氫和冰醋酸充分反應；

(3)①硫代硫酸鈉滴定含碘溶液，所選指示劑自然為淀粉，碘的淀粉溶液呈特殊的藍色，等碘消耗完溶液會褪色，滴定終點時的現象為：滴入最后一滴標準溶液，溶液藍色剛好褪去，且半分鐘不再改變；

答案為：淀粉溶液；滴入最后一滴標準溶液，溶液藍色剛好褪去，且半分鐘不再改變 ；

②過氧乙酸與碘化鉀溶液反應的離子反應，碘單質為氧化產物，乙酸為還原產物，故離子方程式為：CH3COOOH＋2H＋＋2I－＝I2＋CH3COOH＋H2O；

答案為：CH3COOOH＋2H＋＋2I－＝I2＋CH3COOH＋H2O ；

③通過CH3COOOH＋2H＋＋2I－＝I2＋CH3COOH＋H2O及滴定反應2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI，找出過氧乙酸和硫代硫酸鈉的關系式為：，，得x=5.000×V2×10-5mol，則原過氧乙酸的濃度 ；

答案為：。