Question

9．在一定温度下，溶质溶解在两种互不相溶的溶剂中的浓度之比是一个常数K，若c（A）、c（B）（g•L^-1）分别表示溶质在A、B两种溶剂中的浓度，则有$\frac{C（A）}{C（B）}$=K．对于I₂而言，$\frac{c（{I}_{2}）_{CC{l}_{4}}}{c（{I}_{2}）_{{H}_{2}O}}$=85．现有2.0L碘水，其中含0.020gI₂，若用CCl₄萃取，按两种方法萃取：第一种方法用50mL CCl₄萃取一次；第二种方法是分两次萃取，每次用25mL CCl₄．求两种情况下碘水中残余的I₂的质量，并指出哪种方法效果好．

Answer 1

分析 按一次萃取，设C（I₂）_H2O=x，则C（I₂）_CCl4=85x，C（I₂）_H2OV（H₂O）+C（I₂）_CCl4V（CCl₄）=m（I₂），
按两次萃取设C（I₂）_H2O=a（第一次），则有2a+85a×0.025=0.02，再设C（I₂）_H2O=b（第二次），则2b+85b×0.025=0.0096，可列式计算．

解答 解：按一次萃取，设C（I₂）_H2O=x，则C（I₂）_CCl4=85x，C（I₂）_H2OV（H₂O）+C（I₂）_CCl4V（CCl₄）=m（I₂）
2x+85x×0.05=0.02
x=0.0032g/L，
残存碘的量m（I₂）=2L×0.0032g/L=0.0064g，
按两次萃取设C（I₂）_H2O=a（第一次）
2a+85a×0.025=0.02
a=0.0048g/L，
m（I₂）=0.0048g/L×2L=0.0096g，
再设C（I₂）_H2O=b（第二次），2b+85b×0.025=0.0096
b=0.0023g/L，
残存碘量m（I₂）=2L×0.0023g/L=0.0046g，
第二种方法好，
答：两种情况下碘水中残余的I₂的质量分别为0.0064g，0.0046g，第二种方法较好．

点评 本题考查实验方案的设计，涉及对反应原理的考查，注意根据题目信息可知反应条件，较好的考查学生分析问题、解决问题的能力，难度较大．