Question

（15分）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(guò)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(guó)廢水三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：廢水中苯酚的含量不得超過(guò)1.00mg/L。實(shí)驗(yàn)室可用一定濃度的溴水測(cè)定某廢水中苯酚的含量，其原理如下：

①請(qǐng)完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟：

步驟1：準(zhǔn)確量取25.00mL待測(cè)廢水于250mL錐形瓶中。

步驟2：將4.5 mL 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(kāi)瓶塞，向錐形瓶中加入過(guò)量的0.1mol/L KI溶液，振蕩。

步驟4： ，再用0.01 mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗 Na2S2O3溶液15 mL。（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(zhǎng)，則測(cè)得的廢水中苯酚的含量 （填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）。

Answer 1

（1）分液漏斗（只答燒杯不給分）

Br2 +2OH- =Br- + BrO- +H2O（寫(xiě)B(tài)r2+6OH- =5Br- + BrO3- +3H2O亦給分）

（2）減少Br2的揮發(fā)

（3）沒(méi)有采用有毒氣體Cl2，更環(huán)保（答“所得溴更純凈”亦給分）

（4）① 滴入2~3滴淀粉溶液 ② 18.8 ③ 偏低

(除第（4）②小題3分外，其余每空2分，共15分)

【解析】

試題分析：（1）該流程的目的是回收溴單質(zhì)，用四氯化碳萃取后，將水相與有機(jī)相分開(kāi)，則操作X為萃取分液，所用的的儀器為分液漏斗；反萃取時(shí)加入氫氧化鈉溶液，則溴與氫氧化鈉反應(yīng)生成溴化鈉、次溴酸鈉和水，離子方程式是Br2 +2OH- =Br- + BrO- +H2O；

（2）反萃取所得水相酸化時(shí)，需緩慢加入濃硫酸，使溴離子和次溴酸根離子再次轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)，因?yàn)殇逡讚]發(fā)，所以采用冰水浴冷卻，減少溴的揮發(fā)；

（3）氯氣是有毒氣體，且空氣吹出的溴單質(zhì)易含有氯氣，使溴不純凈，所以萃取法的優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有采用有毒氣體Cl2，更環(huán)保，產(chǎn)物更純凈；

（4）①測(cè)定廢水中苯酚的含量需要通過(guò)測(cè)定溴的消耗，而剩余的溴單質(zhì)用HI滴定，生成的碘單質(zhì)再用0.01 mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，判斷滴定終點(diǎn)的指示劑是淀粉，淀粉遇碘變藍(lán)色，當(dāng)溶液藍(lán)色消失時(shí)即達(dá)到滴定終點(diǎn)，所以步驟4中應(yīng)滴加2~3滴淀粉溶液，再用0.01 mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)；

②根據(jù)消耗的 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計(jì)算剩余溴的物質(zhì)的量，利用2Na2S2O3 ～I(xiàn)2～Br2，可知剩余溴的物質(zhì)的量是0.015L×0.01mol/L/2=7.5×10-5mol，則25mL廢水中苯酚的物質(zhì)的量是（0.0045L×0.02mol/L-7.5×10-5mol）/3=5×10-6mol,則苯酚的質(zhì)量是5×10-6mol×94g/mol=0.47mg，所以該廢水中苯酚的含量為0.47mg/0.025L=18.8mg/L；

③若步驟3持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，則空氣中的氧氣也會(huì)氧化碘離子為碘單質(zhì)，則消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積大于15mL，剩余溴的物質(zhì)的量偏大，與苯酚反應(yīng)的溴的物質(zhì)的量偏小，則苯酚的含量偏低。

考點(diǎn)：考查滴定操作的判斷，對(duì)物質(zhì)制備流程的分析，誤差的判斷，滴定數(shù)據(jù)的處理