Question

11．過(guò)氧乙酸常用作氧化劑和滅菌劑，實(shí)驗(yàn)室合成過(guò)氧乙酸并測(cè)定其含量的相關(guān)步驟如下：
實(shí)驗(yàn)一：過(guò)氧化氫溶液的濃縮
連接好如圖所示的裝置，先打開(kāi)恒溫水浴槽和水循環(huán)泵，當(dāng)系統(tǒng)真空恒定后，用滴液漏斗向球形冷凝管中滴加30%H₂O₂溶液，H₂O₂溶液在球形冷凝管內(nèi)汽化后被抽入蒸餾系統(tǒng)，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為63%的H₂O₂溶液
（1）儀器A的名稱為蒸餾燒瓶，球形冷凝管的進(jìn)水口為a（填字母）
實(shí)驗(yàn)二：過(guò)氧乙酸的合成其制備原理為：

向帶有攪拌裝置及溫度計(jì)的500mL三勁燒瓶中先加入16g冰醋酸，然后在攪拌條件下滴加90g68%的H₂O₂溶液，最后加入濃硫酸2mL，攪拌5h，靜置20h
（2）用68%的H₂O₂溶液代替30%的H₂O₂溶液的目的是增大過(guò)氧化氫的濃度，有利于平衡向生成過(guò)氧乙酸的方向移動(dòng)
（3）充分?jǐn)嚢璧哪康氖鞘狗磻?yīng)物充分接觸，提高提高原料利用率
實(shí)驗(yàn)三：過(guò)氧乙酸含量的測(cè)定
步驟1：稱取2.0g過(guò)氧乙酸樣品，配制成100mL溶液A，備用
步驟2：在碘量瓶中加入5mLH₂SO₄和5mL溶液A搖勻，用0.010mol•L^-1的KMnO₄溶液滴定至溶液呈微紅色，除去其中的H₂O₂
步驟3：向步驟2滴定后的溶液中再加入1.0gKI（過(guò)量），搖勻，用蒸餾水沖洗瓶蓋及四周，加入2mL鋁酸被作催化劑，搖勻，用淀粉作指示劑，再用0.050mol•L^-1的Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至藍(lán)色剛好褪去，消耗Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為20.00mL．
已知：CH₂COOOH+2H^-+2I^-=I₂+CH₂COOH+H₂O
I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₂O₃^2-
（4）步驟1配制溶液A需要的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃杯、100mL容量瓶、膠頭滴管
（5）步驟2滴定反映的離子方程式為2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O
（6）原試樣中過(guò)氧乙酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%．

Answer 1

分析 （1）儀器A為沒(méi)有支管的燒瓶名稱為圓底燒瓶，球形冷凝管的進(jìn)水口為下進(jìn)上出；
（2）增大反應(yīng)物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
（3）充分?jǐn)嚢�，能使反�?yīng)物充分接觸，提高提高原料利用率；
（4）根據(jù)用2.0g過(guò)氧乙酸樣品，配制成100mL溶液步驟選用儀器，需要的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、量筒、容量瓶，據(jù)此分析；
（5）過(guò)氧化氫和高錳酸鉀在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)：MnO₄^-+H₂O₂+H⁺-Mn²⁺+O₂↑+H₂O中化合價(jià)的升降配平方程式；
（6）根據(jù)已知方程式列出關(guān)系式：CH₃COOOH～I(xiàn)₂～2S₂O₃^2-，根據(jù)關(guān)系式求解5mL溶液A中含CH₃COOOH質(zhì)量，據(jù)此計(jì)算原試樣中過(guò)氧乙酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）儀器A為沒(méi)有支管的燒瓶名稱為圓底燒瓶，球形冷凝管的進(jìn)水應(yīng)克服水的重力充滿冷凝管口，方向?yàn)橄逻M(jìn)上出，即從a口進(jìn)；
故答案為：圓底燒瓶；a；
（2）合成過(guò)氧乙酸：CH₃COOH+H₂O₂$\stackrel{H+}{?}$CH₃COOOH+H₂O，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，增大反應(yīng)物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，用68%的H₂O₂溶液代替30%的H₂O₂溶液，可增大反應(yīng)速率，同時(shí)有利于平衡向生成過(guò)氧乙酸的方向移動(dòng)；
故答案為：增大過(guò)氧化氫的濃度，有利于平衡向生成過(guò)氧乙酸的方向移動(dòng)；
（3）充分?jǐn)嚢瑁�能使反�?yīng)物充分接觸，提高提高原料利用率；
故答案為：使反應(yīng)物充分接觸，提高提高原料利用率；
（4）配制100mL過(guò)氧乙酸溶液，配制步驟為：計(jì)算、稱量（量�。�、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容，稱量時(shí)用到儀器是天平、藥匙（量取時(shí)用到量筒），溶解時(shí)用到燒杯、玻璃棒，轉(zhuǎn)移溶液時(shí)用到玻璃棒、容量瓶，定容時(shí)用到膠頭滴管，其中屬于玻璃儀器的是玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、量筒、容量瓶，故還需要的玻璃儀器有100mL容量瓶、膠頭滴管，
故答案為：100mL容量瓶、膠頭滴管；
（5）過(guò)氧化氫和高錳酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)：MnO₄^-+H₂O₂+H⁺-Mn²⁺+O₂↑+H₂O中，Mn的化合價(jià)降低，O的化合價(jià)升高，反應(yīng)為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；
故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；
（6）根據(jù)已知方程式CH₃COOOH+2H⁺+2I^-═I₂+CH₃COOH+H₂O①，I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₄^2-②，可得關(guān)系式：CH₃COOOH～I(xiàn)₂～2S₂O₃^2-，5mL溶液A中含CH₃COOOH，
CH₃COOOH～I(xiàn)₂～2S₂O₃^2-，
1              2
n（CH₃COOOH）    0.050mol•L^-1×20×10^-3L   
n（CH₃COOOH）=5×10^-4mol，
稱取2.0g過(guò)氧乙酸樣品，配制成100mL溶液A，100mL溶液A，n（CH₃COOOH）=5×10^-4mol×$\frac{100mL}{5mL}$=1×10^-2mol，原試樣中過(guò)氧乙酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{1×1{0}^{-2}mol×78g/mol}{2g}$×100%=38%；
故答案為：38%．

點(diǎn)評(píng) 本題以過(guò)氧乙酸為載體考查溶液的濃縮、物質(zhì)的合成、含量的測(cè)定等，側(cè)重考查分析和計(jì)算能力，明確每一過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，知道各種物質(zhì)的性質(zhì)，根據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算即可，題目難度中等．