Question

某工廠廢液中含有苯酚、乙酸，實驗小組對該廢液進行探究，設計如下方案：

己知熔點：乙酸16.6℃、苯酚43℃。沸點：乙酸118℃、苯酚182℃。

（1）寫出②的反應化學方程式                                        。

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

（3）現(xiàn)對物質(zhì)C的性質(zhì)進行實驗探究，請你幫助實驗小組按要求完成實驗過程記錄，在答題卡上填寫出實驗操作、預期現(xiàn)象和現(xiàn)象解釋。

限選試劑：蒸餾水、稀HNO₃、2moL·L^—1NaOH、0.1 mol •L^—1KSCN、酸性KMnO₄溶      液、FeCl₃溶液、飽和溴水、紫色石蕊試液。

實驗操作	預期現(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2：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。

 

（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，加入濃度為0.0500 moL·L^－1的溴水溶液30.00mL，放置。待反應完全后，加入過量的KI，再用0.1100 moL•L^－1Na₂S₂O₃標準溶液滴定生成的I₂，耗去Na₂S₂O₃標準溶液11.80mL。則試樣中C物質(zhì)的量的計算表達式為：               。  （部分反應離子方程式：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）

實驗操作	預期現(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，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。

 

（4）(0.0500mol/L×30.00×10^—3L —0.1100 mol/L×11.80×10^—3×1/2L) ×1/ 3×1000/25.00

（3分，合理即給分）

【解析】

試題分析：（1）苯酚、乙酸都具有酸性，且酸性：乙酸>碳酸>苯酚>碳酸氫根離子，則步驟①中反應為C₆H₅OH+NaOH→C₆H₅ONa+H₂O、CH₃COOH+NaOH→CH₃COONa+H₂O，步驟②中反應為C₆H₅ONa+H₂O+CO₂→C₆H₅OH+NaHCO₃；（2）由于苯酚的沸點為182℃，則步驟③為蒸餾，得到苯酚，而無水硫酸鈉的目的是除去水分，且硫酸鹽及其結(jié)晶水合物的沸點高、難揮發(fā)，則B為含有苯酚的有機相，而D為含有乙酸鈉、碳酸氫鈉等物質(zhì)的水相，由此推斷步驟②中分離有機相的操作是分液；（3）由于苯酚的熔點為43℃，則室溫下苯酚是無色固體或晶體，由于苯酚易溶于乙醇等有機溶劑，室溫下在水中的溶解度較小，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，證明常溫下苯酚溶解度不大；由于苯酚稀溶液與濃溴水反應產(chǎn)生白色的三溴苯酚沉淀，遇氯化鐵溶液顯紫色，則步驟2的b試管中應滴加少量或幾滴飽和溴水，振蕩，產(chǎn)生白色沉淀，說明苯酚與溴發(fā)生取代反應，生成三溴苯酚白色沉淀，步驟3中向c試管滴入幾滴氯化鐵溶液，振蕩，溶液變?yōu)樽仙�，說明苯酚遇氯化鐵發(fā)生顯色反應；（4）由于n=c•V，n(Na₂S₂O₃)=0.1100×11.80×10^—3mol，由于Na₂S₂O₃是可溶性鹽，則n(S₂O₃^2—)=n(Na₂S₂O₃)= 0.1100×11.80×10^—3mol；由于I₂+2S₂O₃^2—=2I^—+S₄O₆^2—中碘單質(zhì)與硫代硫酸根離子的系數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比，則n(I₂)= n(S₂O₃^2—)/2=0.1100×11.80×10^—3×1/2mol；由于Br₂+2KI=2KBr+I₂中溴與碘的系數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比，則發(fā)生置換反應的n(Br₂)=n(I₂)= 0.1100×11.80×10^—3×1/2mol；由于n=c•V，溴水中n(Br₂)=0.0500×30.00×10^—3mol，說明與苯酚反應的n(Br₂)=(0.0500×30.00×10^—3—0.1100×11.80×10^—3×1/2)mol；由于1mol苯酚與3molBr₂發(fā)生取代反應，則25.00mL溶液中n(苯酚) =(0.0500×30.00×10^—3—0.1100×11.80×10^—3×1/2)×1/3mol；配制成的待測溶液與滴定時的待測溶液的體積之比為1000∶25.00，則1000mL溶液中n(苯酚) =(0.0500×30.00×10^—3—0.1100×11.80×10^—3×1/2)×1/3×1000/25.00mol，所以試樣中苯酚的物質(zhì)的量為(0.0500×30.00×10^—3—0.1100×11.80×10^—3×1/2)×1/3×1000/25.00mol。

考點：考查探究實驗方案的設計及化學計算，涉及復分解反應、化學方程式、混合物的分離提純、檢驗苯酚主要性質(zhì)實驗方案的設計、物質(zhì)的量濃度、溶液體積、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量在化學或離子方程式計算中的應用等。