题目内容
【题目】过氧乙酸（
）是一种高效消毒剂，常用于环境消毒杀菌，可以迅速杀死多种微生物。它可由冰醋酸和过氧化氢在浓硫酸催化作用下制得，实验装置和步骤如下：
①在三颈烧瓶中加入一定量冰醋酸与浓H2SO4的混合液体，再缓缓加入适量30%的双氧水。
②不断搅拌并控制B中混合液的温度为20～30℃至反应结束。
③接入冷凝管和抽气泵，在锥形瓶中收集得到产品。
请回答下列问题：
（1）仪器C的名称是_______________；仪器C中冷水流入口是_____(填a或b)；
（2）为更好地控制反应温度，应采用方法是_________________；
（3）生成过氧乙酸的化学方程式为________________________________________；
（4）不同反应物比例，实验测得生成过氧乙酸含量(%)随时间的变化数据(见下表)，由表中数据可知，反应物最佳比例(CH3COOH/H2O2)是______，反应所需时间约________(选填1、3、5、7)小时；
反应物比例CH3COOH/H2O2 | 反应时间(小时) | ||||
0.5 | 1 | 3 | 5 | 7 | |
2:1 | 7.38 | 8.46 | 9.42 | 11.26 | 13.48 |
1:1 | 10.56 | 12.92 | 13.54 | 20.72 | 20.70 |
1:2 | 6.14 | 7.10 | 7.96 | 10.38 | 12.36 |
（5）请设计实验比较Fe3+、Cu2+对过氧乙酸的催化效率；可供选择的试剂和主要器材有：a．过氧乙酸溶液、b．1mol/L的FeCl3溶液、c．0.5mol/L的Fe2(SO4)3溶液、d．0.5mol/L的CuCl2溶液、e.1mol/L的CuSO4溶液、f.计时器、g.测量气体体积的针筒、i.带导气管的试管。
你选择的试剂及器材是a、_______、f、g、i(选填序号），实验方案是_________________________。
（6）碘量法分析：取2.00mL过氧乙酸试样稀释成
【答案】 冷凝管 a 对B仪器进行水浴加热 CH3COOH + H2O2
CH3COOOH+H2O 1：1 5 c e 将导气管与针筒连接，取等量的过氧 乙酸溶液（或a）分别加入两支试管中，再分别加入等体积的0.5 mol/L的Fe2(SO4)3溶液（或c）和1mol/L的CuSO4溶液（或e），记录相同时间产生气体体积（或产生等体积气体的时间） 7.15
【解析】(1)仪器C为冷凝管，作用是冷凝蒸汽，采用逆流冷凝，冷水从a口通入，故答案为：冷凝管；a；
(2)该反应需要控制B中混合液的温度为20～30℃至反应结束，为更好地控制反应温度，应采用方法是水浴加热，故答案为：对B仪器进行水浴加热；
(3)冰醋酸与过氧化氢在浓硫酸催化生成过氧乙酸，反应为：CH3COOH+H2O2
CH3COOOH+H2O；故答案为：CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O；
(4)由表中数据可知(
)为1：1时，相同的反应时间下生成过氧乙酸含量(%)较高；此时随着反应时间的增加，产量增大，超过5小时，时间增加，产量增加的不多，故选择5小时最佳；故答案为：1：1；5；
(5)比较Fe3+、Cu2+对过氧乙酸的催化效率，选择相同浓度的Fe3+、Cu2+对相同过氧乙酸反应的生成气体的时间快慢作比较。为减小误差，选择等浓度的Fe3+、Cu2+盐溶液，且阴离子相同，故选择Fe2(SO4)3溶液和1mol/L的CuSO4溶液，方法为：试管连接针筒，检查装置气密性，取等量的过氧乙酸溶液(或a)加入试管中，再分别加入等量的0.5mol/L的Fe2(SO4)3溶液(或c)和1mol/L的CuSO4溶液(或e)，记录相同时间产生气体体积(或产生等体积气体的时间)；故答案为：ce；将导气管与针筒连接，取等量的过氧乙酸溶液(或a)分别加入两支试管中，再分别加入等体积的0.5 mol/L的Fe2(SO4)3溶液(或c)和1mol/L的CuSO4溶液(或e)，记录相同时间产生气体体积(或产生等体积气体的时间)；
(6)过氧乙酸氧化碘离子：CH3COOOH+2H++2I-=I2+CH3COOH+H2O，又2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI，可以得关系式如下：CH3COOOH～I2～2Na2S2O3，由关系式可知，n(CH3COOOH)=
n(Na2S2O3)=×0.1000mol/L×0.01430L=7.15×10-4mol，故原样品中w(CH3COOOH)=
=7.15mol/L；故答案为：7.15。
