Question

【題目】【化學(xué)——選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】目前，回收溴單質(zhì)的方法主要有水蒸氣蒸餾法和萃取法等．某興趣小組通過查閱相關(guān)資料擬采用如下方案從富馬酸廢液（含溴0.27%）中回收易揮發(fā)的Br2：

（1）操作X所需要的主要玻璃儀器為____________；反萃取時(shí)加入20%的NaOH溶液，其離子方程式為________________________．

（2）反萃取所得水相酸化時(shí)，需緩慢加入濃硫酸，并采用冰水浴冷卻的原因是_________．

（3）溴的傳統(tǒng)生產(chǎn)流程為先采用氯氣氧化，再用空氣水蒸氣將Br2吹出．與傳統(tǒng)工藝相比，萃取法的優(yōu)點(diǎn)是____________________________．

（4）我國廢水三級排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：廢水中苯酚的含量不得超過1.00mg/L．實(shí)驗(yàn)室可用一定濃度的溴水測定某廢水中苯酚的含量，其原理如下：

①請完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟：

步驟1：準(zhǔn)確量取25.00mL待測廢水于250mL錐形瓶中．

步驟2：將4.5mL 0.02mol/L溴水迅速加入到錐形瓶中，塞緊瓶塞，振蕩．

步驟3：打開瓶塞，向錐形瓶中加入過量的0.1mol/L KI溶液，振蕩．

步驟4：____________________________，再用0.01mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗 Na2S2O3溶液15mL．（反應(yīng)原理：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6）

步驟5：將實(shí)驗(yàn)步驟1～4重復(fù)2次．

②該廢水中苯酚的含量為____________mg/L．

③步驟3若持續(xù)時(shí)間較長，則測得的廢水中苯酚的含量_________________（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）．

Answer 1

【答案】分液漏斗Br2+2OH﹣=Br﹣+BrO﹣+H2O減少Br2的揮發(fā)沒有采用有毒氣體Cl2，更環(huán)保滴入2～3滴淀粉溶液18.8mg/L偏低．

【解析】

富馬酸廢液中含有Br-，電解生成溴單質(zhì)，加入四氯化碳萃取后分液，再加入氫氧化鈉反萃取得到含修煉者和次溴酸根離子的溶液，加入硫酸酸化發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成溴單質(zhì)；
(1)操作X為萃取分液，需要燒杯、分液漏斗等儀器；反萃取時(shí)加入20%的NaOH溶液反應(yīng)生成溴化鈉、次溴酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O；

(2)溴單質(zhì)易揮發(fā)，濃硫酸溶解放熱分析，反萃取所得水相酸化時(shí)，需緩慢加入濃硫酸，并采用冰水浴冷卻的原因是減少溴單質(zhì)的揮發(fā)；

(3)無有毒氣體氯氣參加反應(yīng)，生產(chǎn)過程環(huán)保；

(4)①硫代硫酸鈉溶液滴定碘單質(zhì)，加入淀粉溶液做指示劑；滴入2～3滴淀粉溶液，再用0.01mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)；

②依據(jù)化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算，將4.5mL0.02mol/L溴水迅速加入到錐形瓶中，n(Br2)=0.0045L×0.02mol/L=0.00009mol，其中和碘化鉀反應(yīng)的溴單質(zhì)物質(zhì)的量
2KI～Br2～I(xiàn)2～2Na2S2O3，；
1 2
n0.01mol/L×0.015L
n=0.000075mol
與苯酚反應(yīng)的溴單質(zhì)=0.00009mol-0.000075mol=0.000015mol
則苯酚物質(zhì)的量=×0.000015mol=0.000005mol
該廢水中苯酚的含量為=×0.000005mol×94g/mol=0.0188g/L=18.8mg/L；
③步驟3持續(xù)的時(shí)間長導(dǎo)致的是KI被氧化，測定苯酚量減少，測定結(jié)果偏低。