Question

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               ；反萃取时加入20%的NaOH溶液，其离子方程式为                    。

（2）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：                   。

（3）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                    。

（4）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。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4．5 mL 0．02mol/L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 KI溶液，振荡。

步骤4：                    ，再用0．01 mol/L Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，消耗 Na₂S₂O₃溶液15 mL。（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。

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

（15分（除第⑷②小题3分外，其余每空2分）

（1）分液漏斗；Br2 +2OH- =Br- + BrO- +H2O（或Br2+6OH- =5Br- + BrO3- +3H2O）；

（2） 减少Br2的挥发 ；

（3）没有采用有毒气体Cl2，更环保（或所得溴更纯净）；

（4）① 滴入2~3滴淀粉溶液； ② 18．8 ； ③ 偏低。

【解析】

试题分析：富马酸废液中含有Br-，电解生成溴单质，加入四氯化碳萃取后分液，再加入氢氧化钠反萃取得到含修炼者和次溴酸根离子的溶液，加入硫酸酸化发生氧化还原反应生成溴单质；

（1）操作X为萃取分液，需要烧杯、分液漏斗等仪器；反萃取时加入20%的NaOH溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水，反应的离子方程式为：Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O；故答案为：分液漏斗，Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O；

（2）溴单质易挥发，浓硫酸溶解放热分析，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减少溴单质的挥发；故答案为：减少Br2的挥发；

（3）无有毒气体氯气参加反应，生产过程环保；故答案为：没有采用有毒气体Cl2，更环保

（4）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0.01mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点；故答案为；滴入2～3滴淀粉溶液；

②依据化学方程式定量关系计算，将4.5mL 0.02mol/L溴水迅速加入到锥形瓶中，n（Br2）=0.0045L×0.02mol/L=0.00009mol，其中和碘化钾反应的溴单质物质的量

2KI～Br2～I2～2Na2S2O3，；

1 2

n 0.01mol/L×0.015L

n=0.000075mol，与苯酚反应的溴单质=0.00009mol-0.000075mol=0.000015mol，

则苯酚物质的量=×0.000015mol=0.000005mol，

该废水中苯酚的含量为=×0.000005mol×94g/mol=0.0188g/L=18.8mg/L，故答案为：18.8；

③步骤3持续的时间长导致的是KI被氧化，测定苯酚量减少，测定结果偏低；故答案为：偏低。

考点：考查了三废处理与环境保护的相关知识。