過氧乙酸（CH3COOOH）不僅在衛(wèi)生醫(yī)療、食品消毒及漂白劑領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，也應(yīng)用于環(huán)境工程、精細化工等領(lǐng)域。實驗室利用醋酸（CH3COOH）與雙氧水（H2O2）共熱，在固體酸的催化下制備過氧乙酸（CH3COOOH），其裝置如圖所示。請回答下列問題：
實驗步驟：
Ⅰ.先在反應(yīng)瓶中加入冰醋酸、乙酸丁酯和固體酸催化劑，開通儀器1和8，溫度維持為55℃；
Ⅱ.待真空度達到反應(yīng)要求時，打開儀器3的活塞，逐滴滴入濃度為35%的雙氧水，再通入冷卻水；
Ⅲ.從儀器5定期放出乙酸丁酯和水的混合物，待反應(yīng)結(jié)束后分離反應(yīng)器2中的混合物，得到粗產(chǎn)品。
（1）反應(yīng)器2中制備過氧乙酸（CH3COOOH）的化學反應(yīng)方程式為 CH3COOH+H2O2固體催化劑△CH3COOOH+H2OCH3COOH+H2O2固體催化劑△CH3COOOH+H2O。
（2）反應(yīng)中維持冰醋酸過量，目的是提高 雙氧水的轉(zhuǎn)化率雙氧水的轉(zhuǎn)化率；分離反應(yīng)器2中的混合物得到粗產(chǎn)品，分離的方法是 過濾過濾。
（3）實驗中加入乙酸丁酯的主要作用是 CC（選填字母序號）。
A.作為反應(yīng)溶劑，提高反應(yīng)速率
B.與固體酸一同作為催化劑使用，提高反應(yīng)速率
C.與水形成沸點更低的混合物，利于水的蒸發(fā)，提高產(chǎn)率
D.增大油水分離器5的液體量，便于實驗觀察
（4）待觀察到 儀器5“油水分離器”水面高度不變儀器5“油水分離器”水面高度不變（填現(xiàn)象）時，反應(yīng)結(jié)束。
（5）粗產(chǎn)品中過氧乙酸（CH3COOOH）含量的測定：取一定體積的樣品VmL，分成6等份，用過量KI溶液與過氧化物作用，以0.1mol?L-1的硫代硫酸鈉溶液滴定碘（I2+2S2O2-3=2I-+S4O2-6）；重復3次，平均消耗量為V1mL。再以0.02mol?L-1的酸性高錳酸鉀溶液滴定樣品，重復3次，平均消耗量為V2mL。則樣品中的過氧乙酸的濃度為 0.3（V1-V2）V0.3（V1-V2）Vmol?L-1。
（6）通過研究發(fā)現(xiàn)Fe3+、Cu2+可催化過氧乙酸分解為氧氣和乙酸，現(xiàn)需設(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?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.計時器、g.測量氣體體積的針筒、i.帶導氣管的試管。
你設(shè)計的實驗方案為 將導氣管與針筒連接，取等量的過氧乙酸溶液分別加入兩支試管中，再分別加入等體積的0.5mol/L的Fe2（SO4）3溶液和1mol/L的CuSO4溶液，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）將導氣管與針筒連接，取等量的過氧乙酸溶液分別加入兩支試管中，再分別加入等體積的0.5mol/L的Fe2（SO4）3溶液和1mol/L的CuSO4溶液，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）。
固體催化劑
△
固體催化劑
△
O
2
-
3
O
2
-
6
0
.
3
（
V
1
-
V
2
）
V
0
.
3
（
V
1
-
V
2
）
V
【考點】制備實驗方案的設(shè)計．
【答案】CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O；雙氧水的轉(zhuǎn)化率；過濾；C；儀器5“油水分離器”水面高度不變；；將導氣管與針筒連接，取等量的過氧乙酸溶液分別加入兩支試管中，再分別加入等體積的0.5mol/L的Fe2（SO4）3溶液和1mol/L的CuSO4溶液，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）
固體催化劑
△
0
.
3
（
V
1
-
V
2
）
V
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：19引用：1難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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