Question

【題目】化學(xué)——選修2：化學(xué)與技術(shù)]雙氧水是一種重要的氧化劑、漂白劑和消毒劑。生產(chǎn)雙氧水常采用蒽醌法，其反應(yīng)原理和生產(chǎn)流程如圖所示：

A．氫化釜

B．過(guò)濾器

C．氧化塔

D．萃取塔

E．凈化塔

F．工作液再生裝置

G．工作液配制裝置 生產(chǎn)過(guò)程中，把乙基蒽醌溶于有機(jī)溶劑配制成工作液，在一定的溫度、壓力和催化劑作用下進(jìn)行氫化，再經(jīng)氧化、萃取、凈化等工藝得到雙氧水。回答下列問(wèn)題：

（1）蒽醌法制備雙氧水理論上消耗的原料是 ，循環(huán)使用的原料是 ，配制工作液時(shí)采用有機(jī)溶劑而不采用水的原因是 。

（2）氫化釜A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，進(jìn)入氧化塔C的反應(yīng)混合液中的主要溶質(zhì)為 。

（3）萃取塔D中的萃取劑是，選擇其作萃取劑的原因是 。

（4）工作液再生裝置F中要除凈殘留的H2O2，原因是 。

（5）雙氧水濃度可在酸性條件下用 KMnO4溶液測(cè)定，該反應(yīng)的離子方程式為___________一種雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.5%，（密度為1.10g·cm3），其濃度為 mol/L。

Answer 1

【答案】（1）氫氣和氧氣，乙基蒽醌，乙基蒽醌不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑；

（2），乙基氫蒽醌；

（3）水，H2O2溶于水被水萃取，乙基蒽醌不溶于水；

（4）H2O2分解放出氧氣，與氫氣混合，易發(fā)生爆炸；

（5）5H2O2＋6H＋＋2MnO4－=2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑，8.9mol·L－1。

【解析】試題分析：（1）根據(jù)反應(yīng)原理，兩式相加，乙基蒽醌作催化劑，使H2＋O2=H2O2，因此理論上消耗的原料是氫氣和氧氣，循環(huán)使用原料是乙基蒽醌，根據(jù)題意，乙基蒽醌不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑；（2）氫化釜A，發(fā)生的反應(yīng)是乙基蒽醌和氫氣的反應(yīng)，因此反應(yīng)方程式為：，氧化塔C中發(fā)生反應(yīng)是乙基氫蒽醌和氧氣的反應(yīng)，因此混合液中的主要溶質(zhì)為乙基氫蒽醌；（3）過(guò)氧化氫易溶于水，乙基蒽醌不溶于水，因此用水進(jìn)行萃�。唬�4）過(guò)氧化氫不穩(wěn)定，易分解成氧氣，氫氣與氧氣混合易發(fā)生爆炸；（5）H2O2既有氧化性又有還原性，高錳酸鉀溶液的氧化性把H2O2氧化成氧氣，根據(jù)化合價(jià)配平法進(jìn)行配平，因此反應(yīng)方程式為：H2O2＋6H＋＋2MnO4－=2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑，根據(jù)c=1000ρw%/M，代入數(shù)值，得出c=8.9mol·L－1。