Question

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)取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/L的Na₂S₂O₃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I₂；2Na₂S₂O₃＋I₂＝Na₂S₄O₆＋2NaI)。

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。

Answer

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 CH3COOOH＋2H＋＋2I－＝I2＋CH3COOH＋H2O

【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2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI，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：CH3COOOH＋2H＋＋2I－＝I2＋CH3COOH＋H2O；

答案为：CH3COOOH＋2H＋＋2I－＝I2＋CH3COOH＋H2O ；

③通过CH3COOOH＋2H＋＋2I－＝I2＋CH3COOH＋H2O及滴定反应2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI，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：。