题目内容

【题目】过氧乙酸(CH3COOOH)是一种高效消毒剂,性质不稳定遇热易分解,可利用高浓度的双氧水和冰醋酸反应制得,某实验小组利用该原理在实验室中合成少量过氧乙酸。装置如图所示。回答下列问题:

已知:①常压下过氧化氢和水的沸点分别是158℃和100℃。

②过氧化氢易分解,温度升高会加速分解。

③双氧水和冰醋酸反应放出大量的热。

(1)双氧水的提浓:蛇形冷凝管连接恒温水槽,维持冷凝管中的水温为60℃,c口接抽气泵,使装置中的压强低于常压,将滴液漏斗中低浓度的双氧水(质量分数为30%)滴入蛇形冷凝管中。

①蛇形冷凝管的进水口为___________

②向蛇形冷凝管中通入60℃水的主要目的是________

③高浓度的过氧化氢最终主要收集在______________(填圆底烧瓶A/圆底烧瓶B)

(2)过氧乙酸的制备:向100mL的三颈烧瓶中加入25mL冰醋酸,滴加提浓的双氧水12mL,之后加入浓硫酸1mL,维持反应温度为40℃,磁力搅拌4h后,室温静置12h

①向冰醋酸中滴加提浓的双氧水要有冷却措施,其主要原因是__________

②磁力搅拌4h的目的是____________

(3)V1mL制得的过氧乙酸溶液稀释为100mL,取出5.0mL,滴加酸性高锰酸钾溶液至溶液恰好为浅红色(除残留H2O2),然后加入足量的KI溶液和几滴指示剂,最后用0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2mL(已知:过氧乙酸能将KI氧化为I22Na2S2O3I2Na2S4O62NaI)

①滴定时所选指示剂为_____________,滴定终点时的现象为___________

②过氧乙酸与碘化钾溶液反应的离子方程式为_________

③制得过氧乙酸的浓度为________mol/L

【答案】a 使低浓度双氧水中的水变为水蒸气与过氧化氢分离 圆底烧瓶A 防止过氧化氢和过氧乙酸因温度过高大量分解 使过氧化氢和冰醋酸充分反应 淀粉溶液 滴入最后一滴标准溶液,溶液蓝色刚好褪去,且半分钟不再改变 CH3COOOH2H2II2CH3COOHH2O

【解析】

①蛇形冷凝管的进水口在下面,出水口在上面;

②向蛇形冷凝管中通入60℃水的主要目的从实验目的来分析,该实验目的是双氧水的提浓;

③高浓度的过氧化氢最终主要收集哪个圆底烧瓶,可从分离出去的水在哪个圆底烧瓶来分析判断;

(2)①向冰醋酸中滴加提浓的双氧水要有冷却措施,从温度对实验的影响分析;

②磁力搅拌4h的目的从搅拌对实验的影响分析;

(3)①滴定时所选指示剂为淀粉,滴定终点时的现象从碘和淀粉混合溶液颜色变化、及滴定终点时颜色变化的要求回答;

②书写过氧乙酸与碘化钾溶液反应的离子方程式,注意产物和介质;

③通过过氧乙酸与碘化钾溶液反应、及滴定反应2Na2S2O3I2Na2S4O62NaI,找出过氧乙酸和硫代硫酸钠的关系式、结合数据计算求得过氧乙酸的浓度;

①蛇形冷凝管的进水口在下面,即图中a,出水口在上面;

答案为:a

②实验目的是双氧水的提浓,需要水分挥发、避免双氧水分解,故向蛇形冷凝管中通入60℃水,主要目的为使低浓度双氧水中的水变为水蒸气与过氧化氢分离;

答案为:使低浓度双氧水中的水变为水蒸气与过氧化氢分离;

③圆底烧瓶B收集的是挥发又冷凝后的水,故高浓度的过氧化氢最终主要收集在圆底烧瓶A;

答案为:圆底烧瓶A

(2)①用高浓度的双氧水和冰醋酸反应制过氧乙酸,双氧水和冰醋酸反应放出大量的热,而过氧乙酸性质不稳定遇热易分解,过氧化氢易分解,温度升高会加速分解,故向冰醋酸中滴加提浓的双氧水要有冷却措施,主要防止过氧化氢和过氧乙酸因温度过高大量分解;

答案为:防止过氧化氢和过氧乙酸因温度过高大量分解;

②磁力搅拌能增大反应物的接触面积,便于过氧化氢和冰醋酸充分反应;

答案为:使过氧化氢和冰醋酸充分反应;

(3)①硫代硫酸钠滴定含碘溶液,所选指示剂自然为淀粉,碘的淀粉溶液呈特殊的蓝色,等碘消耗完溶液会褪色,滴定终点时的现象为:滴入最后一滴标准溶液,溶液蓝色刚好褪去,且半分钟不再改变;

答案为:淀粉溶液;滴入最后一滴标准溶液,溶液蓝色刚好褪去,且半分钟不再改变

②过氧乙酸与碘化钾溶液反应的离子反应,碘单质为氧化产物,乙酸为还原产物,故离子方程式为:CH3COOOH2H2II2CH3COOHH2O

答案为:CH3COOOH2H2II2CH3COOHH2O

③通过CH3COOOH2H2II2CH3COOHH2O及滴定反应2Na2S2O3I2Na2S4O62NaI,找出过氧乙酸和硫代硫酸钠的关系式为:,得x=5.000×V2×10-5mol,则原过氧乙酸的浓度

答案为:

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