Question

某工廠廢液中含有苯酚、乙酸苯酚酌，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C的性質進行實驗探究，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^－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：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標準溶液30.00mL，酸化并放置。待反應完全后，加入過量的KI，再用0.1100 mol•L^－1Na₂S₂O₃標準溶液滴成的I₂，耗去Na₂S₂O₃標準溶液11.80mL。則試樣中C物質的量的計算表達式為：                            。

（部分反應離子方程式：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）(0.01667×30.00×10^－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，得到苯酚鈉和水，乙酸苯酚酯與NaOH溶液發(fā)生水解反應或取代反應，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，則通入二氧化碳氣體時發(fā)生的反應為苯酚鈉與二氧化碳、水發(fā)生復分解反應，生成苯酚和碳酸氫鈉；（2）由于苯酚的沸點為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，生成苯酚鈉和水；與飽和溴水能發(fā)生取代反應，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)上述性質可以設計如下實驗方案，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：往c試管滴入幾滴FeCl₃溶液，振蕩，溶液變?yōu)樽仙�，說明C與加入試劑發(fā)生顯色反應；（4）由于n=c•V，則KBrO₃的物質的量為0.01667mol/L×30.00×10^－3L=0.01667×30.00×10^－3 mol；由于BrO₃^－+5Br^－+6H⁺=3Br₂+3H₂O中各物質的系數(shù)之比等于物質的量之比，則該反應生成的Br₂的物質的量為0.01667×30.00×10^－3 ×3mol；設25.00mL試樣中C或苯酚物質的量為xmol，由于1mol苯酚與3molBr₂與發(fā)生取代反應，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，所以剩余的Br₂的物質的量為(0.01667×30.00×10^－3 ×3—3x)mol；由于Br₂+2KI=2KBr+I₂中各物質的系數(shù)之比等于物質的量之比，則加入過量KI時生成的I₂的物質的量為(0.01667×30.00×10^－3 ×3—3x)mol；由于n=c•V，則Na₂S₂O₃的物質的量為0.1100mol/L×11.80×10^－3L=0.1100×11.80×10^－3 mol；由于I₂+2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－中各物質的系數(shù)之比等于物質的量之比，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溶液來自1000mL，因此1000mL溶液中苯酚的物質的量為(0.01667×30.00×10^－3—0.1100×11.80×10^－3×1/6)mol×1000mL/25.00mL。

考點：考查綜合實驗與化學計算，涉及苯酚鈉溶液與二氧化碳氣體反應的化學方程式、混合物分離提純的常用方法、設計實驗方案驗證苯酚的重要性質、物質的量在化學或離子方程式計算中的應用、測定苯酚的物質的量等。