Question

【題目】雙氧水在醫療、軍事和工業上用途廣泛，工業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反應原理為

②工業制備流程如圖所示。

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，循環使用的原料為___。

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

物質	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，副反應多；溫度低于45～55℃，反應速度又慢 水 雙氧水易溶于水而且與水不反應，EAQ難溶于水 減壓蒸餾 O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-

【解析】

(1)可以循環利用的原料為前期被反應掉，后期又重新生成的物質；

(2)選用的有機溶劑要有利于配制工作液及氫化后產品的過濾和后期分離；

(3)從溫度高于或低于45～55℃對反應的影響來分析；

(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，則應選用的分離方法為減壓蒸餾；

(6)通入空氣的電極發生還原反應。

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

(2)根據相關物質在甲、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，應選用有機溶劑甲；

(3)溫度高于45～55℃，雙氧水更易分解，副反應多；溫度低于45～55℃，反應速度又慢；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，EAQ難溶于該溶劑，選用的萃取劑的化學名稱為水；

(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，則應選用的分離方法為減壓蒸餾；

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