过氧乙酸（CH3COOOH）不仅在卫生医疗、食品消毒及漂白剂领域有广泛应用，也应用于环境工程、精细化工等领域。实验室利用醋酸（CH3COOH）与双氧水（H2O2）共热，在固体酸的催化下制备过氧乙酸（CH3COOOH），其装置如图所示。请回答下列问题：
实验步骤：
Ⅰ.先在反应瓶中加入冰醋酸、乙酸丁酯和固体酸催化剂，开通仪器1和8，温度维持为55℃；
Ⅱ.待真空度达到反应要求时，打开仪器3的活塞，逐滴滴入浓度为35%的双氧水，再通入冷却水；
Ⅲ.从仪器5定期放出乙酸丁酯和水的混合物，待反应结束后分离反应器2中的混合物，得到粗产品。
（1）反应器2中制备过氧乙酸（CH3COOOH）的化学反应方程式为 CH3COOH+H2O2固体催化剂△CH3COOOH+H2OCH3COOH+H2O2固体催化剂△CH3COOOH+H2O。
（2）反应中维持冰醋酸过量，目的是提高 双氧水的转化率双氧水的转化率；分离反应器2中的混合物得到粗产品，分离的方法是 过滤过滤。
（3）实验中加入乙酸丁酯的主要作用是 CC（选填字母序号）。
A.作为反应溶剂，提高反应速率
B.与固体酸一同作为催化剂使用，提高反应速率
C.与水形成沸点更低的混合物，利于水的蒸发，提高产率
D.增大油水分离器5的液体量，便于实验观察
（4）待观察到 仪器5“油水分离器”水面高度不变仪器5“油水分离器”水面高度不变（填现象）时，反应结束。
（5）粗产品中过氧乙酸（CH3COOOH）含量的测定：取一定体积的样品VmL，分成6等份，用过量KI溶液与过氧化物作用，以0.1mol•L-1的硫代硫酸钠溶液滴定碘（I2+2S2O2-3=2I-+S4O2-6）；重复3次，平均消耗量为V1mL。再以0.02mol•L-1的酸性高锰酸钾溶液滴定样品，重复3次，平均消耗量为V2mL。则样品中的过氧乙酸的浓度为 0.3（V1-V2）V0.3（V1-V2）Vmol•L-1。
（6）通过研究发现Fe3+、Cu2+可催化过氧乙酸分解为氧气和乙酸，现需设计实验比较Fe3+、Cu2+对过氧乙酸的催化效率。可供选择的试剂和主要器材有：a.过氧乙酸溶液、b.1mol•L-1的FeCl3溶液、c.0.5mol•L-1的Fe2（SO4）3溶液、d.0.5mol•L-1的CuCl2溶液、e.1mol•L-1的CuSO4溶液、f.计时器、g.测量气体体积的针筒、i.带导气管的试管。
你设计的实验方案为 将导气管与针筒连接，取等量的过氧乙酸溶液分别加入两支试管中，再分别加入等体积的0.5mol/L的Fe2（SO4）3溶液和1mol/L的CuSO4溶液，记录相同时间产生气体体积（或产生等体积气体的时间）将导气管与针筒连接，取等量的过氧乙酸溶液分别加入两支试管中，再分别加入等体积的0.5mol/L的Fe2（SO4）3溶液和1mol/L的CuSO4溶液，记录相同时间产生气体体积（或产生等体积气体的时间）。
固体催化剂
△
固体催化剂
△
O
2
-
3
O
2
-
6
0
.
3
（
V
1
-
V
2
）
V
0
.
3
（
V
1
-
V
2
）
V
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O；双氧水的转化率；过滤；C；仪器5“油水分离器”水面高度不变；；将导气管与针筒连接，取等量的过氧乙酸溶液分别加入两支试管中，再分别加入等体积的0.5mol/L的Fe2（SO4）3溶液和1mol/L的CuSO4溶液，记录相同时间产生气体体积（或产生等体积气体的时间）
固体催化剂
△
0
.
3
（
V
1
-
V
2
）
V
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/6/27 10:35:59组卷：19引用：1难度：0.5
相似题
-
1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
