Question

84消毒液、酒精、过氧乙酸等消毒剂在抗击新型冠状病毒肺炎疫情中起到重要作用。回答下列问题：

Ⅰ.84消毒液是北京第一传染病医院(现北京地坛医院)于1984年研制的一种消毒液，主要成分为受热易分解的次氯酸钠(NaClO)。某实验小组用如图装置制备84消毒液。

(1)A中发生反应的离子方程式为___。

(2)C中盛装试剂为__，仪器的连接顺序为a→__。

(3)制备84消毒液时，若Cl₂与NaOH溶液反应温度过高，NaClO的产率将__(填“增大”“减小”或“不变”)。

Ⅱ.过氧乙酸(CH₃COOOH)是无色液体，易溶于水，有强烈刺激性气味，有腐蚀性，对人的眼睛、皮肤、黏膜、上呼吸道等有强烈刺激作用，易分解，易爆炸。

(4)贮存和运输CH₃COOOH时要注意的事项是__。

(5)消毒过程中需将200mL20%的过氧乙酸(密度为1.02g·cm^-3)稀释为0.5%的过氧乙酸，则需加入水的体积为__。

(6)CH₃COOOH可用H₂O₂和CH₃COOH制备，其化学方程式为___。

(7)制备CH₃COOOH过程中总会残留少量H₂O₂，因此CH₃COOOH在使用过程中需要准确标定原液的浓度。取CH₃COOOH样品，标定步骤如下：

a.用KMnO₄标准溶液滴定H₂O₂；

b.当达到终点时加入足量KI溶液，发生反应：2KI+H₂SO₄+CH₃COOOH=2KHSO₄+CH₃COOH+H₂O+I₂；

c.用1.500mol·L^-1Na₂S₂O₃标准溶液滴定生成的I₂，发生反应：I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆，消耗Na₂S₂O₃溶液20.00mL。

测得样品中CH₃COOOH的质量分数为___。

Answer

MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 饱和食盐水 e→d→c→b→f→g 减小 放阴暗处、避免碰撞、不能放在易燃物附近、密封 7956 CH3COOH+H2O2=CH3COOOH+H2O 19.00%

【解析】

I．本实验的目的是制备NaClO，氯气和NaOH溶液反应可以生成NaClO和NaCl，所以需要先制备氯气，装置A中利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气，生成的氯气中会混有HCl气体，需要除去，可以用装置C盛放饱和食盐水进行洗气，洗气后通入NaOH溶液进行反应，未反应的氯气有毒，可以用装有碱石灰的干燥管进行吸收；

(7)该滴定实验的原理是先用高锰酸钾将双氧水氧化，然后利用过氧乙酸氧化碘离子生成碘单质，之后利用Na2S2O3标准溶液滴定生成的碘单质的量，从而确定过氧乙酸的量。

(1)装置A中利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气，离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；

(2)C装置盛装饱和食盐水除去氯气中混有的杂质，根据分析可知仪器的连接顺序为a→e→d→c→b→f→g；

(3)次氯酸钠受热易分解，所以温度过高产率减小；

(4)过氧乙酸易溶于水、易分解、易爆炸、对人体有害，所以贮存和运输时应放阴暗处、避免碰撞、不能放在易燃物附近、密封；

(5)稀释过程溶质的质量不变，设加水的体积为V，水的密度为1g/cm3，所以有200mL×1.02g·cm-3×20%=(200mL×1.02g·cm-3+V×1g·cm-3)×0.5%，解得V=7956mL；

(6)根据元素守恒可知H2O2和CH3COOH制备过氧乙酸的化学方程式为CH3COOH+H2O2=CH3COOOH+H2O；

(7)消耗Na2S2O3溶液20.00mL，其浓度为1.500mol·L-1，根据反应方程式I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知生成的碘单质的物质的量n(I2)==0.015mol，根据化学方程式2KI+H2SO4+CH3COOOH=2KHSO4+CH3COOH+H2O+I2可知，消耗的过氧乙酸的物质的量n(CH3COOOH)= n(I2)=0.015mol，所以样品中过氧乙酸的质量分数为=19.00%。