Question

某工厂废液中含有苯酚、乙酸苯酚酌，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^－1 NaOH、0.1 mol•L^－1　KSCN、酸性KMnO₄溶液、FeCl₃溶液、饱和浪水、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：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KBrO₃浓度为0.01667 moL·L^－1的KBrO₃+KBr标准溶液30.00mL，酸化并放置。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：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）(0.01667×30.00×10^－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，单位、有效数字错漏各扣1分，合理即给分）

【解析】

试题分析：（1）苯酚与NaOH发生中和反应，得到苯酚钠和水，乙酸苯酚酯与NaOH溶液发生水解反应或取代反应，生成乙酸钠、苯酚钠和水，由此推断A的主要成分是苯酚钠和乙酸钠、水，由于酸性：乙酸>碳酸>苯酚>碳酸氢根离子，则通入二氧化碳气体时发生的反应为苯酚钠与二氧化碳、水发生复分解反应，生成苯酚和碳酸氢钠；（2）由于苯酚的沸点为182℃，根据B变为C的条件推断③为蒸馏，则B为液态有机相，而D为水相，因此推断②为分液；C为苯酚，D为乙酸钠、碳酸氢钠和水；（3）苯酚在常温下溶解度较小，与NaOH溶液混合能发生中和反应，生成苯酚钠和水；与饱和溴水能发生取代反应，生成白色的三溴苯酚沉淀和氢溴酸；遇氯化铁溶液显紫色；根据上述性质可以设计如下实验方案，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，说明常温下苯酚在水中的溶解度较小；步骤2：取少量C的稀溶液分装b、c两支试管，往b试管中滴入1-2滴或少量饱和溴水，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：往c试管滴入几滴FeCl₃溶液，振荡，溶液变为紫色，说明C与加入试剂发生显色反应；（4）由于n=c•V，则KBrO₃的物质的量为0.01667mol/L×30.00×10^－3L=0.01667×30.00×10^－3 mol；由于BrO₃^－+5Br^－+6H⁺=3Br₂+3H₂O中各物质的系数之比等于物质的量之比，则该反应生成的Br₂的物质的量为0.01667×30.00×10^－3 ×3mol；设25.00mL试样中C或苯酚物质的量为xmol，由于1mol苯酚与3molBr₂与发生取代反应，生成三溴苯酚和溴化氢，则xmol苯酚与3xmol Br₂与发生取代反应，所以剩余的Br₂的物质的量为(0.01667×30.00×10^－3 ×3—3x)mol；由于Br₂+2KI=2KBr+I₂中各物质的系数之比等于物质的量之比，则加入过量KI时生成的I₂的物质的量为(0.01667×30.00×10^－3 ×3—3x)mol；由于n=c•V，则Na₂S₂O₃的物质的量为0.1100mol/L×11.80×10^－3L=0.1100×11.80×10^－3 mol；由于I₂+2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－中各物质的系数之比等于物质的量之比，则(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，则25.00mL溶液来自1000mL，因此1000mL溶液中苯酚的物质的量为(0.01667×30.00×10^－3—0.1100×11.80×10^－3×1/6)mol×1000mL/25.00mL。

考点：考查综合实验与化学计算，涉及苯酚钠溶液与二氧化碳气体反应的化学方程式、混合物分离提纯的常用方法、设计实验方案验证苯酚的重要性质、物质的量在化学或离子方程式计算中的应用、测定苯酚的物质的量等。