【題目】過氧乙酸()是一種高效消毒劑,常用于環(huán)境消毒殺菌,可以迅速殺死多種微生物。它可由冰醋酸和過氧化氫在濃硫酸催化作用下制得,實驗裝置和步驟如下:

①在三頸燒瓶中加入一定量冰醋酸與濃H2SO4的混合液體,再緩緩加入適量30%的雙氧水。

②不斷攪拌并控制B中混合液的溫度為20~30℃至反應(yīng)結(jié)束。

③接入冷凝管和抽氣泵,在錐形瓶中收集得到產(chǎn)品。

請回答下列問題:

(1)儀器C的名稱是_______________儀器C中冷水流入口是_____(ab);

(2)為更好地控制反應(yīng)溫度,應(yīng)采用方法是_________________;

(3)生成過氧乙酸的化學(xué)方程式為________________________________________

(4)不同反應(yīng)物比例,實驗測得生成過氧乙酸含量(%)隨時間的變化數(shù)據(jù)(見下表),由表中數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)物最佳比例(CH3COOH/H2O2)______,反應(yīng)所需時間約________(選填1、3、5、7)小時;

反應(yīng)物比例CH3COOH/H2O2

反應(yīng)時間(小時)

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

(5)請設(shè)計實驗比較Fe3+、Cu2+對過氧乙酸的催化效率;可供選擇的試劑和主要器材有:a.過氧乙酸溶液、b.1mol/LFeCl3溶液、c.0.5mol/LFe2(SO4)3溶液、d.0.5mol/LCuCl2溶液、e.1mol/LCuSO4溶液、f.計時器、g.測量氣體體積的針筒、i.帶導(dǎo)氣管的試管。

你選擇的試劑及器材是a、_______、f、g、i(選填序號),實驗方案是_________________________。

(6)碘量法分析:取2.00mL過氧乙酸試樣稀釋成,從中取出5.00mL,滴加酸性KMnO4溶液至恰好粉紅色以除去殘余H2O2,再加入10mL10%KI溶液和幾滴淀粉溶液,搖勻,反應(yīng)完全后再用0.1000mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(反應(yīng)方程式為2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),共消耗14.30mLNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液。該樣品中過氧乙酸的物質(zhì)的量濃度是_____mol/L。(結(jié)果保留小數(shù)點后兩位)提示:CH3COOOH + 2I-+ 2H+ = I2 + CH3COOH + H2O)

【答案】 冷凝管 a B儀器進行水浴加熱 CH3COOH + H2O2 CH3COOOH+H2O 1:1 5 c e 將導(dǎo)氣管與針筒連接,取等量的過氧 乙酸溶液(或a)分別加入兩支試管中,再分別加入等體積的0.5 mol/LFe2(SO4)3溶液(或c)和1mol/LCuSO4溶液(或e),記錄相同時間產(chǎn)生氣體體積(或產(chǎn)生等體積氣體的時間) 7.15

【解析】(1)儀器C為冷凝管,作用是冷凝蒸汽,采用逆流冷凝,冷水從a口通入,故答案為:冷凝管;a;

(2)該反應(yīng)需要控制B中混合液的溫度為20~30℃至反應(yīng)結(jié)束,為更好地控制反應(yīng)溫度,應(yīng)采用方法是水浴加熱,故答案為:對B儀器進行水浴加熱;

(3)冰醋酸與過氧化氫在濃硫酸催化生成過氧乙酸,反應(yīng)為:CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O;故答案為:CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O;

(4)由表中數(shù)據(jù)可知()1:1時,相同的反應(yīng)時間下生成過氧乙酸含量(%)較高;此時隨著反應(yīng)時間的增加,產(chǎn)量增大,超過5小時,時間增加,產(chǎn)量增加的不多,故選擇5小時最佳;故答案為:1:1;5;

(5)比較Fe3+、Cu2+對過氧乙酸的催化效率,選擇相同濃度的Fe3+、Cu2+對相同過氧乙酸反應(yīng)的生成氣體的時間快慢作比較。為減小誤差,選擇等濃度的Fe3+、Cu2+鹽溶液,且陰離子相同,故選擇Fe2(SO4)3溶液和1mol/LCuSO4溶液,方法為:試管連接針筒,檢查裝置氣密性,取等量的過氧乙酸溶液(a)加入試管中,再分別加入等量的0.5mol/LFe2(SO4)3溶液(c)1mol/LCuSO4溶液(e),記錄相同時間產(chǎn)生氣體體積(或產(chǎn)生等體積氣體的時間);故答案為:ce;將導(dǎo)氣管與針筒連接,取等量的過氧乙酸溶液(a)分別加入兩支試管中,再分別加入等體積的0.5 mol/LFe2(SO4)3溶液(c)1mol/LCuSO4溶液(e),記錄相同時間產(chǎn)生氣體體積(或產(chǎn)生等體積氣體的時間);

(6)過氧乙酸氧化碘離子:CH3COOOH+2H++2I-=I2+CH3COOH+H2O,又2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,可以得關(guān)系式如下:CH3COOOH~I2~2Na2S2O3,由關(guān)系式可知,n(CH3COOOH)=n(Na2S2O3)=×0.1000mol/L×0.01430L=7.15×10-4mol,故原樣品中w(CH3COOOH)==7.15mol/L;故答案為:7.15。

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A. MgF2反應(yīng)的ΔS<0 B. MgF2(s)+Br2(l)MgBr2(s)+F2(g)ΔH=+600 kJ·mol-1

C. MgBr2Cl2反應(yīng)的ΔH<0 D. 化合物的熱穩(wěn)定順序:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2

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A. 1N≡N鍵斷裂的同時,3H—H鍵形成

B. 1N≡N鍵斷裂的同時,3H—H鍵斷裂

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A. b點混合液中存在c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)

B. a、b、c三點對應(yīng)的混合液中,水的電離程度由大到小的順序是 c<b<a

C. 在加入CH3COOH的過程中, 減小

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①飽和Na2CO3溶液 ②飽和NaHCO3溶液 ③濃H2SO4溶液 ④灼熱的銅網(wǎng) ⑤堿石灰
A.①③④
B.③④⑤
C.②④③
D.②③④

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A. n在標(biāo)況下的密度約為3.17 g·L-1

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