Question

过氧乙酸（ )是一种常见消毒剂，具强氧化性,减压蒸馏法制备过氧乙酸的步骤及装置如下：

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℃一段时间。

③接入冷凝管和抽气泵，在锥形瓶中收集得到产品。

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)，请回答相关问题：

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

(1)C仪器中冷水流入口是_____(填a或b)，生成过氧乙酸的化学方程式是__________。

(2)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。

(3)为更好控制反应温度，应增加的措施是________。

(4)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。

你选择的试剂及器材是a、________、f、g(选填序号）实验方案是____________。

(5)产品含量测定。

取2.00mL过氧乙酸试样稀释成100mL，从中取出5.00mL，滴加酸性KMnO₄溶液至恰好粉红色，以除去残余H₂O₂，加入10mL10%KI溶液和几滴淀粉溶液，摇匀，用0.1000mol/L的Na₂S₂O₃标准液达到至终点(反应方程式为2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI)，共消耗13.20mL，Na₂S₂O₃标准液。该样品中过氧乙酸的物质的量浓度是____________。

Answer

a CH3COOH+ H2O2 CH3COOOH+H2O 1：1 5 B用带温度计的水浴控温 c e 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0.5 mol/L的Fe2(SO4)3溶液（或c）和Imol/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）。 6.6mol/L

【解析】(1)C仪器是冷凝管，冷水流下遵循下进上出，流入口是a，冰醋酸被双氧水氧化生成过氧乙酸，反应的化学方程式为CH3COOH+ H2O2CH3COOOH+H2O，故答案为：a；CH3COOH+ H2O2CH3COOOH+H2O；

(2)根据表格数据可知，反应物最佳比例(CH3COOH/H2O2)是1:1，反应所需时间约5小时，故答案为：1：1 ； 5；

(3)为更好控制反应温度，B应该用带温度计的水浴控温，故答案为：B用带温度计的水浴控温；

(4)根据实验目的：比较Fe3+、Cu2+对过氧乙酸的催化效率。由于氯离子可能被过氧乙酸氧化，影响实验结果的判断，需要选择的试剂及器材有a.过氧乙酸溶液； c.0.5mol/L的Fe2(SO4)3溶液； e.1mol/L的CuSO4溶液；f.计时器；g.测量气体体积的针筒。具体实验方案为试管连接针筒，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0.5 mol/L的Fe2(SO4)3溶液(或c)和Imol/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：c e；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0.5 mol/L的Fe2(SO4)3溶液(或c)和Imol/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)；

(5) 0.1000mol/L的Na2S2O3标准液13.20mL中含有Na2S2O3的物质的量为0.00132mol，根据方程式2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI，反应的碘为0.00066mol，转移电子0.00132mol，根据得失电子守恒，过氧乙酸的物质的量为0.00066mol，浓度为 = 6.6mol/L，故答案为：6.6mol/L。