Question

某工廠廢液中含有苯酚、乙酸苯酚酌，實(shí)驗(yàn)小組對(duì)該廢液進(jìn)行探究，設(shè)計(jì)如下方案：

己知熔點(diǎn)：乙酸16.6℃、苯酚43℃。沸點(diǎn)：乙酸118℃、苯酚182℃。

（1）寫(xiě)出②的反應(yīng)化學(xué)方程式                                            。

（2）②中分離B的操作名稱是                         。

（3）現(xiàn)對(duì)物質(zhì)C的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)你幫助實(shí)驗(yàn)小組按要求完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄，在答題卡上填寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和現(xiàn)象解釋。

限選試劑：蒸餾水、稀HNO₃、2moL·L^－1 NaOH、0.1 mol•L^－1　KSCN、酸性KMnO₄溶液、FeCl₃溶液、飽和浪水、紫色石蕊試液。

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象	現(xiàn)象解釋
步驟1：取少量C放入a試管，加入少量蒸餾水，振蕩。
步驟：取少量C的稀溶液分裝b、c兩支試管，往b試管	產(chǎn)生白色沉淀
步驟3：往c試管		C與加入的試劑發(fā)生顯色反應(yīng)。

 

（4）稱取一定量的C試樣，用水溶解后全部轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中定容。取此溶液  25.00mL，加入KBrO₃濃度為0.01667 moL·L^－1的KBrO₃+KBr標(biāo)準(zhǔn)溶液30.00mL，酸化并放置。待反應(yīng)完全后，加入過(guò)量的KI，再用0.1100 mol•L^－1Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴成的I₂，耗去Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液11.80mL。則試樣中C物質(zhì)的量的計(jì)算表達(dá)式為：                            。

（部分反應(yīng)離子方程式：BrO₃^－+5Br^－+6H⁺=3Br₂+3H₂O、I₂+2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－）

 

Answer 1

【答案】

（17分）

（1） + CO₂ + H₂O   + NaHCO₃    （3分）

（2）分液   （3分）

（3）（共8分，合理即給分）

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象	現(xiàn)象解釋
步驟1：取少量C放入a試管，加入少量蒸餾水，振蕩。	出現(xiàn)白色渾濁（1分）	苯酚常溫下溶解度不大 （1分）
步驟2：取少量C的稀溶液分裝b、c兩支試管，往b試管滴入過(guò)量（1分）飽和溴水（1分），振蕩。	產(chǎn)生白色沉淀	苯酚與溴發(fā)生取代反應(yīng)，生成三溴苯酚白色沉淀。（1分）
步驟3：往c試管滴入幾滴（1分）FeCl3溶液（1分），振蕩。	溶液變?yōu)樽仙?/u> （1分）	C與加入的試劑發(fā)生顯色反應(yīng)。

 

（4）(0.01667×30.00×10^－3—0.1100×11.80×10^－3×)× mol

或×(0.01667×30.00×10^－3×3—0.1100×11.80×10^－3×)× mol

（3分，單位、有效數(shù)字錯(cuò)漏各扣1分，合理即給分）

【解析】

試題分析：（1）苯酚與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)，得到苯酚鈉和水，乙酸苯酚酯與NaOH溶液發(fā)生水解反應(yīng)或取代反應(yīng)，生成乙酸鈉、苯酚鈉和水，由此推斷A的主要成分是苯酚鈉和乙酸鈉、水，由于酸性：乙酸>碳酸>苯酚>碳酸氫根離子，則通入二氧化碳?xì)怏w時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為苯酚鈉與二氧化碳、水發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成苯酚和碳酸氫鈉；（2）由于苯酚的沸點(diǎn)為182℃，根據(jù)B變?yōu)镃的條件推斷③為蒸餾，則B為液態(tài)有機(jī)相，而D為水相，因此推斷②為分液；C為苯酚，D為乙酸鈉、碳酸氫鈉和水；（3）苯酚在常溫下溶解度較小，與NaOH溶液混合能發(fā)生中和反應(yīng)，生成苯酚鈉和水；與飽和溴水能發(fā)生取代反應(yīng)，生成白色的三溴苯酚沉淀和氫溴酸；遇氯化鐵溶液顯紫色；根據(jù)上述性質(zhì)可以設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案，步驟1：取少量C放入a試管，加入少量蒸餾水，振蕩，出現(xiàn)白色渾濁，說(shuō)明常溫下苯酚在水中的溶解度較��；步驟2：取少量C的稀溶液分裝b、c兩支試管，往b試管中滴入1-2滴或少量飽和溴水，產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明苯酚與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成三溴苯酚白色沉淀；步驟3：往c試管滴入幾滴FeCl₃溶液，振蕩，溶液變?yōu)樽仙�，說(shuō)明C與加入試劑發(fā)生顯色反應(yīng)；（4）由于n=c•V，則KBrO₃的物質(zhì)的量為0.01667mol/L×30.00×10^－3L=0.01667×30.00×10^－3 mol；由于BrO₃^－+5Br^－+6H⁺=3Br₂+3H₂O中各物質(zhì)的系數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比，則該反應(yīng)生成的Br₂的物質(zhì)的量為0.01667×30.00×10^－3 ×3mol；設(shè)25.00mL試樣中C或苯酚物質(zhì)的量為xmol，由于1mol苯酚與3molBr₂與發(fā)生取代反應(yīng)，生成三溴苯酚和溴化氫，則xmol苯酚與3xmol Br₂與發(fā)生取代反應(yīng)，所以剩余的Br₂的物質(zhì)的量為(0.01667×30.00×10^－3 ×3—3x)mol；由于Br₂+2KI=2KBr+I₂中各物質(zhì)的系數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比，則加入過(guò)量KI時(shí)生成的I₂的物質(zhì)的量為(0.01667×30.00×10^－3 ×3—3x)mol；由于n=c•V，則Na₂S₂O₃的物質(zhì)的量為0.1100mol/L×11.80×10^－3L=0.1100×11.80×10^－3 mol；由于I₂+2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－中各物質(zhì)的系數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比，則(0.01667×30.00×10^－3 ×3—3x) ×2=0.1100×11.80×10^－3，解得：x=0.01667×30.00×10^－3—0.1100×11.80×10^－3×1/6；由于1000mL容量瓶只能配制1000mL溶液，則25.00mL溶液來(lái)自1000mL，因此1000mL溶液中苯酚的物質(zhì)的量為(0.01667×30.00×10^－3—0.1100×11.80×10^－3×1/6)mol×1000mL/25.00mL。

考點(diǎn)：考查綜合實(shí)驗(yàn)與化學(xué)計(jì)算，涉及苯酚鈉溶液與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)的化學(xué)方程式、混合物分離提純的常用方法、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證苯酚的重要性質(zhì)、物質(zhì)的量在化學(xué)或離子方程式計(jì)算中的應(yīng)用、測(cè)定苯酚的物質(zhì)的量等。