题目内容

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+2S2O32=2I+S4O62

(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)(0.01667×30.00×103—0.1100×11.80×103× mol
×(0.01667×30.00×103×3—0.1100×11.80×103× 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×30.00×103L=0.01667×30.00×103 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0.01667×30.00×103 ×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(0.01667×30.00×103 ×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(0.01667×30.00×103 ×3—3x)mol;由于n=c?V,则Na2S2O3的物质的量为0.1100mol/L×11.80×103L=0.1100×11.80×103 mol;由于I2+2S2O32=2I+S4O62中各物质的系数之比等于物质的量之比,则(0.01667×30.00×103 ×3—3x) ×2=0.1100×11.80×103,解得:x=0.01667×30.00×103—0.1100×11.80×103×1/6;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(0.01667×30.00×103—0.1100×11.80×103×1/6)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。

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