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（乙基氫蒽醌）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）6H++5H2O2+2MnO4-=2Mn2++8H2O +5O2↑ 8.9

【解析】

試題分析：根據(jù)采用蒽醌法制備雙氧水的原理可知需要消耗的原料是氫氣和氧氣，乙基蒽醌可以循環(huán)使用，乙基蒽醌屬于疏水性有機(jī)化合物，不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，答案為：氫氣和氧氣 乙基蒽醌 乙基蒽醌（乙基氫蒽醌）不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑；（2）氫化釜A中發(fā)生的反應(yīng)是乙基蒽醌和氫氣在催化劑存在的條件下發(fā)生的加氫反應(yīng)生成乙基氫蒽醌，化學(xué)方程式為：，進(jìn)入氧化塔C中的主要溶質(zhì)是乙基氫蒽醌，答案為：，乙基氫蒽醌；（3）根據(jù)反應(yīng)原理可知氧化塔C中得到的主要物質(zhì)是乙基蒽醌和過氧化氫，過氧化氫溶于水，乙基蒽醌不溶于水，所以可以用水來萃取，所以萃取劑是水，答案為：水 H2O2溶于水被水萃取，乙基蒽醌不溶于水；（4）工作液再生裝置F中要除凈殘留的H2O2，原因是過氧化氫易分解生成水和氧氣，氫氣和氧氣混合易發(fā)生爆炸，答案為：H2O2分解放出氧氣，與氫氣混合，易發(fā)生爆炸；（5）雙氧水濃度可在酸性條件下用KMnO4溶液測定，原理是高錳酸鉀氧化過氧化氫，反應(yīng)的離子方程式為6H++5H2O2+2MnO4-=2Mn2++8H2O +5O2↑，一種雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.5%，（密度為1.10g·cm3）根據(jù)，答案為：8.9.