Question

某工厂废液中含有苯酚、乙酸，实验小组对该废液进行探究，设计如下方案：

己知熔点：乙酸16.6℃、苯酚43℃。沸点：乙酸118℃、苯酚182℃。

（1）写出②的反应化学方程式                                        。

（2）②中分离B的操作名称是                                        。

（3）现对物质C的性质进行实验探究，请你帮助实验小组按要求完成实验过程记录，在答题卡上填写出实验操作、预期现象和现象解释。

限选试剂：蒸馏水、稀HNO₃、2moL·L^—1NaOH、0.1 mol •L^—1KSCN、酸性KMnO₄溶      液、FeCl₃溶液、饱和溴水、紫色石蕊试液。

实验操作	预期现象	现象解释
步骤1：取少量C放入a试管，加入少量蒸馏水，振荡。
步骤2：取少量C的稀溶液分装b、c两支试管，往b试管	产生白色沉淀
步骤3：往c试管		C与加入的试剂发生显色反应。

 

（4）称取一定量的C试样，用水溶解后全部转移至1000mL容量瓶中定容。取此溶液  25.00mL，加入浓度为0.0500 moL·L^－1的溴水溶液30.00mL，放置。待反应完全后，加入过量的KI，再用0.1100 moL•L^－1Na₂S₂O₃标准溶液滴定生成的I₂，耗去Na₂S₂O₃标准溶液11.80mL。则试样中C物质的量的计算表达式为：               。  （部分反应离子方程式：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，合理即给分）

实验操作	预期现象	现象解释
步骤1：取少量C放入a试管，加入少量蒸馏水，振荡。	出现白色浑浊（1分）	苯酚常温下溶解度不大 （1分）
步骤2：取少量C的稀溶液分装b、c两支试管，往b试管滴入过量（1分）饱和溴水（1分），振荡。	产生白色沉淀	苯酚与溴发生取代反应，生成三溴苯酚白色沉淀。（1分）
步骤3：往c试管滴入几滴（1分）FeCl3溶液（1分），振荡。	溶液变为紫色 （1分）	C与加入的试剂发生显色反应。

 

（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，合理即给分）

【解析】

试题分析：（1）苯酚、乙酸都具有酸性，且酸性：乙酸>碳酸>苯酚>碳酸氢根离子，则步骤①中反应为C₆H₅OH+NaOH→C₆H₅ONa+H₂O、CH₃COOH+NaOH→CH₃COONa+H₂O，步骤②中反应为C₆H₅ONa+H₂O+CO₂→C₆H₅OH+NaHCO₃；（2）由于苯酚的沸点为182℃，则步骤③为蒸馏，得到苯酚，而无水硫酸钠的目的是除去水分，且硫酸盐及其结晶水合物的沸点高、难挥发，则B为含有苯酚的有机相，而D为含有乙酸钠、碳酸氢钠等物质的水相，由此推断步骤②中分离有机相的操作是分液；（3）由于苯酚的熔点为43℃，则室温下苯酚是无色固体或晶体，由于苯酚易溶于乙醇等有机溶剂，室温下在水中的溶解度较小，取少量C放入a试管，加入少量蒸馏水，振荡，出现白色浑浊，证明常温下苯酚溶解度不大；由于苯酚稀溶液与浓溴水反应产生白色的三溴苯酚沉淀，遇氯化铁溶液显紫色，则步骤2的b试管中应滴加少量或几滴饱和溴水，振荡，产生白色沉淀，说明苯酚与溴发生取代反应，生成三溴苯酚白色沉淀，步骤3中向c试管滴入几滴氯化铁溶液，振荡，溶液变为紫色，说明苯酚遇氯化铁发生显色反应；（4）由于n=c•V，n(Na₂S₂O₃)=0.1100×11.80×10^—3mol，由于Na₂S₂O₃是可溶性盐，则n(S₂O₃^2—)=n(Na₂S₂O₃)= 0.1100×11.80×10^—3mol；由于I₂+2S₂O₃^2—=2I^—+S₄O₆^2—中碘单质与硫代硫酸根离子的系数之比等于物质的量之比，则n(I₂)= n(S₂O₃^2—)/2=0.1100×11.80×10^—3×1/2mol；由于Br₂+2KI=2KBr+I₂中溴与碘的系数之比等于物质的量之比，则发生置换反应的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，说明与苯酚反应的n(Br₂)=(0.0500×30.00×10^—3—0.1100×11.80×10^—3×1/2)mol；由于1mol苯酚与3molBr₂发生取代反应，则25.00mL溶液中n(苯酚) =(0.0500×30.00×10^—3—0.1100×11.80×10^—3×1/2)×1/3mol；配制成的待测溶液与滴定时的待测溶液的体积之比为1000∶25.00，则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，所以试样中苯酚的物质的量为(0.0500×30.00×10^—3—0.1100×11.80×10^—3×1/2)×1/3×1000/25.00mol。

考点：考查探究实验方案的设计及化学计算，涉及复分解反应、化学方程式、混合物的分离提纯、检验苯酚主要性质实验方案的设计、物质的量浓度、溶液体积、物质的量、物质的量在化学或离子方程式计算中的应用等。