Question

2．过氧乙酸是一种弱酸性氧化剂，极不稳定，广泛用作漂白剂和高效杀菌消毒剂等．
Ⅰ、制备：冰醋酸与H₂O₂浓溶液按体积比1：1混合，加入适量浓硫酸，控制温度5℃～30℃，搅拌30min并静置4～6h．反应原理为：H₂O₂+CH₃COOH$\stackrel{浓H_{2}SO_{4}}{→}$（过氧乙酸）+H₂O
Ⅱ、含量测定：称取5.0000g过氧乙酸试样（液体），稀释至100mL备用．取上述稀释后过氧乙酸试样5.00mL，用0.0100mol•L^-1KMnO₄溶液滴定到终点以除去其中的H₂O₂，随即加入10%KI溶液10mL（足量），加入0.5%淀粉溶液3滴，摇匀，并用0.0500mol•L^-1Na₂S₂O₃标准溶液滴定到终点（离子反应方程式为：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-），消耗Na₂S₂O₃标准溶液的总体积为20.00mL．
（1）制备过氧乙酸时，温度不宜过高，其原因可能是温度过高H₂O₂和CH₃COOOH会分解．
（2）稀释样品时，除用到烧杯及玻璃棒外，还用到的玻璃仪器有100mL容量瓶、胶头滴管．
（3）用Na₂S₂O₃标准溶液滴定到终点的现象是溶液蓝色刚好褪去，且半分钟不变化．
（4）通过计算确定原试样中过氧乙酸的质量分数（写出计算过程）．

Answer 1

分析 （1）温度过高时过氧化氢会分解不能保证其和醋酸充分反应，同时过氧乙酸也容易分解；
（2）称取5.0000g过氧乙酸试样（液体），稀释至100mL时，除用到烧杯及玻璃棒外，还要用到胶头滴管取液体，要用100mL容量瓶定容；
（3）用Na₂S₂O₃标准溶液滴定到终点时，溶液中的碘全部参加反应，溶液的蓝色会褪色，据此答题；
（4）根据（3）的方程式及I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-两个化学方程式，可以得关系式如下：CH₃COOOH～I₂～2Na₂S₂O₃，据此计算稀释后5mL反应中n（CH₃COOOH），进而计算原试样中过氧乙酸的质量分数．

解答 解：（1）温度过高时过氧化氢会分解不能保证其和醋酸充分反应，同时过氧乙酸也容易分解，
故答案为：温度过高H₂O₂和CH₃COOOH会分解；
（2）称取5.0000g过氧乙酸试样（液体），稀释至100mL时，除用到烧杯及玻璃棒外，还要用到胶头滴管取液体，要用100mL容量瓶定容，
故答案为：100mL容量瓶、胶头滴管；
（3）用Na₂S₂O₃标准溶液滴定到终点时，溶液中的碘全部参加反应，溶液的蓝色会褪色，所以滴定到终点的现象是溶液蓝色刚好褪去，且半分钟不变化，
故答案为：溶液蓝色刚好褪去，且半分钟不变化；
（4）根据（3）的方程式及I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-两个化学方程式，可以得关系式如下：CH₃COOOH～I₂～2Na₂S₂O₃，由关系式可知，n（CH₃COOOH）=$\frac{1}{2}$n（Na₂S₂O₃）=$\frac{1}{2}$×0.05mol/L×0.02L=5×10^-4mol，故原样品中w（CH₃COOOH）=$\frac{5×10{\;}^{-4}mol×76g/mol}{5g×\frac{5mL}{100mL}}$×100%=15.2%，
答：原试样中过氧乙酸的质量分数为15.2%．

点评 本题考查氧化还原反应滴定、实验原理的分析和多步反应关系的计算等，难度中等，（4）中注意利用关系式进行计算，为易错点，学生容易忽略滴定中所取溶液的体积，按稀释后溶液体积计算，导致错误答案．