Question

【題目】雙氧水在醫(yī)療、軍事和工業(yè)上用途廣泛，工業(yè)上合成雙氧水的方法有多種，其中一種合成工藝為乙基蒽醌（EAQ）法。

已知：

①反應(yīng)原理為

②工業(yè)制備流程如圖所示。

③制備過程中，將EAQ溶于有機溶劑中配制成工作液。

請回答下列問題：

（1）該流程中，循環(huán)使用的原料為___。

（2）現(xiàn)有甲、乙、丙三種有機溶劑，相關(guān)物質(zhì)的溶解情況如表所示，則配制工作液時，應(yīng)選用有機溶劑__（填“甲”“乙”或“丙”），原因為___。

物質(zhì)	甲	乙	丙
EAQ	互溶	不溶	互溶
EHAQ	互溶	不溶	互溶
H2O2	不溶	不溶	互溶
H2O	不溶	不溶	互溶

（3）“氧化”時，控制溫度為45～55℃，原因為___。

（4）“萃取”時，所選用的萃取劑是一種常見的溶劑，其化學(xué)名稱為__，選用該溶劑作為萃取劑的原因為__。

（5）“凈化”的目的是將萃取液中的過氧化氫分離出來，則應(yīng)選用的分離方法為___。

（6）采用電解法制備雙氧水的裝置示意圖如圖所示，通入空氣的電極的電極反應(yīng)式___。

Answer 1

【答案】乙基蒽醌 甲 EAQ、EHAQ與甲互溶，有利于配制工作液及氫化后產(chǎn)品的過濾，H2O、H2O2不溶于甲，有利于后期分離 溫度高于45～55℃，雙氧水更易分解，副反應(yīng)多；溫度低于45～55℃，反應(yīng)速度又慢 水 雙氧水易溶于水而且與水不反應(yīng)，EAQ難溶于水 減壓蒸餾 O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-

【解析】

(1)可以循環(huán)利用的原料為前期被反應(yīng)掉，后期又重新生成的物質(zhì)；

(2)選用的有機溶劑要有利于配制工作液及氫化后產(chǎn)品的過濾和后期分離；

(3)從溫度高于或低于45～55℃對反應(yīng)的影響來分析；

(4)選用的萃取劑為水，從萃取劑的選擇原則進行分析；

(5)因雙氧水受熱易分解，則應(yīng)選用的分離方法為減壓蒸餾；

(6)通入空氣的電極發(fā)生還原反應(yīng)。

(1)將①中兩個方程式相加，得H2+O2=H2O2，原子利用率是100%，符合“綠色化學(xué)工藝”要求，結(jié)合流程，乙基蒽醌可以循環(huán)使用；

(2)根據(jù)相關(guān)物質(zhì)在甲、乙、丙三種有機溶劑中的溶解情況知，EAQ、EHAQ與甲互溶，有利于配制工作液及氫化后產(chǎn)品的過濾，H2O、H2O2不溶于甲，有利于后期分離；則配制工作液時，應(yīng)選用有機溶劑甲；

(3)溫度高于45～55℃，雙氧水更易分解，副反應(yīng)多；溫度低于45～55℃，反應(yīng)速度又慢；故“氧化”時，控制溫度為45～55℃；

(4) “萃取”時，所選用的萃取劑是一種常見的溶劑，雙氧水易溶于該溶劑而且與該溶劑不反應(yīng)，EAQ難溶于該溶劑，選用的萃取劑的化學(xué)名稱為水；

(5)萃取液為H2O2的水溶液，“凈化”的目的是將萃取液中的過氧化氫分離出來，因雙氧水受熱易分解，則應(yīng)選用的分離方法為減壓蒸餾；

(6)根據(jù)圖示，通入空氣的電極發(fā)生還原反應(yīng)生成H2O2和稀堿，電極反應(yīng)式為O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-。