Question

【题目】目前，回收溴单质的方法主要有水蒸气蒸馏法和萃取法等。某兴趣小组通过查阅相关资料拟采用如下方案从富马酸废液（含溴0.27%）中回收易挥发的Br2：

（1）操作X所需要的主要玻璃仪器为 ；该仪器使用前须检漏，检验方法为 。

（2）反萃取时加入20%的NaOH溶液，其离子方程式为 。

（3）反萃取所得水相酸化时，需缓慢加入浓硫酸，并采用冰水浴冷却的原因是 。

（4）溴的传统生产流程为先采用氯气氧化，再用空气水蒸气将Br2吹出；与传统工艺相比，萃取法的优点是 。

（5）我国废水三级排放标准规定：废水中苯酚的含量不得超过1.00mg·L―1，实验室可用一定浓度的溴水测定某废水中苯酚的含量，其原理如下：

①请完成相应的实验步骤：

步骤1：准确量取25.00mL待测废水于250mL锥形瓶中。

步骤2：将4.5mL 0.02mol·L―1溴水迅速加入到锥形瓶中，塞紧瓶塞，振荡。

步骤3：打开瓶塞，向锥形瓶中加入过量的0.1mol·L―1 KI溶液，振荡。

步骤4： ，再用0.01mol·L―1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗 Na2S2O3溶液15mL（反应原理：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6）。

步骤5：将实验步骤1～4重复2次。

②该废水中苯酚的含量为 mg·L―1。

③步骤3若持续时间较长，则测得的废水中苯酚的含量 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

Answer 1

【答案】

（1）分液漏斗 （1分）

向分液漏斗中加入少量蒸馏水，检查旋塞处是否漏水，将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水 （2分）

（2）Br2+2OH―==Br―+BrO―+H2O （2分）

（3）减少Br2的挥发 （2分）

（4）没有采用有毒气体Cl2，更环保，产品更纯净 （2分）

（5）滴入2～3滴淀粉溶液 （2分） 18.8 （2分） 偏低 （2分）

【解析】

试题分析：从实验方案可知：富马酸废液中含有Br―，电解生成Br2，加入CCl4萃取后分液，再加入NaOH溶液反萃取得到含Br―和BrO―的溶液，加入硫酸酸化发生氧化还原反应生成Br2。

（1）操作X为萃取分液，需要烧杯、分液漏斗等仪器；分液漏斗的检漏方法是：向分液漏斗中加入少量蒸馏水，检查旋塞处是否漏水，将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水。

（2）反萃取时加入20%的NaOH溶液反应生成 NaBr、NaBrO和H2O，反应的离子方程式为：Br2+2OH― ==Br―+BrO―+H2O。

（3）反萃取所得水相酸化时，需加入浓硫酸，使Br―和BrO―转化为Br2，因为溴单质易挥发，且浓硫酸溶解时放热，所以需缓慢加入浓硫酸，并采用冰水浴冷却。

（4）氯气是有毒气体，且空气吹出的溴单质易混有氯气，使溴不纯净，所以萃取法的优点是：没有采用有毒气体Cl2，更环保，产品更纯净。

（5）①硫代硫酸钠溶液滴定碘单质，加入淀粉溶液做指示剂；滴入2～3滴淀粉溶液，再用0.01 mol·L―1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点。

②依据定量关系Br2～I2～2Na2S2O3可求出与KI反应的溴为：0.015L×0.01 mol·L―1×=7.5× 10―5 mol，则25mL废水中苯酚的物质的量为=（0.02 mol·L―1×0.0045 L―7.5×10―5mol）×=5×10―6mol，故该废水中苯酚的含量为==0.0188g·L―1=18.8 mg·L―1。

③步骤3持续的时间较长，空气中的O2也会把I―氧化为I2，造成滴定时消耗的标准溶液的体积偏大，计算所得剩余溴的物质的量偏大，则与苯酚反应的溴的物质的量偏小，最终测定的苯酚含量偏低。