氨基苯酚實驗主裝置圖

A. 化學研究性學習小組進行以下實驗：（1）驗證醋酸、碳酸和苯酚溶液的酸性強弱的探究實驗．利用如圖1所示的

（1）利用醋酸能夠與碳酸鈉反應生成碳酸，證明乙酸的酸性大於碳酸的酸性，然後把生成的二氧化碳通入苯酚鈉溶液中，苯酚鈉溶液變渾濁，證明碳酸的酸性強於苯酚的酸性，實驗裝置圖為：；C₆H₅O^-+CO₂+H₂O→OH+HCO₃^-；CO₃^2-+2CH₃COOH=2CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O；
（2）①圖示裝置可通過調節A管的高度，控制反應的發生和停止：將A管提高，右管中水面上升，與電石接觸發生反應；將A管降低，右管中水面下降，水與電石脫離接觸，反應停止；實驗室通過電石與水的反應製取乙炔：CaC₂+2H₂OCa（OH）₂+C₂H₂↑，
故答案為：調節水面高度以控制反應的發生和停止；CaC₂+2H₂OCa（OH）₂+C₂H₂↑；
②乙炔含有不飽和鍵，能夠與高錳酸鉀溶液發生了氧化還原反應，使高錳酸鉀溶液褪色，
故答案為：酸性高錳酸鉀溶液褪色；氧化；
③乙炔含有碳碳雙鍵，能使溴的四氯化碳溶液褪色，發生了加成反應，
故答案為：溴的四氯化碳溶液褪色；加成；
④乙炔等可燃性氣體在點燃前必須檢驗其純度，以免發生爆炸；因乙炔中含碳的質量分數較大，在燃燒時火焰明亮並伴有濃烈的黑煙，
故答案為：檢驗乙炔的純度；火焰明亮並伴有濃烈的黑煙．

B. 瀵逛箼閰版皚鍩洪厷鐢ㄥ喎姘存礂娑ゆ瀽鍑轟粈涔

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C. 利用如圖所示實驗裝置完成比較乙酸、碳酸和苯酚的羥基中氫原子的活潑性實驗．（1）利用如圖所示儀器組裝

（1）比較乙酸、碳酸和苯酚的羥基中氫原子的活潑性，實驗目的是證明酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚，根據強酸製取弱酸的原則，須設計酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚，即乙酸和碳酸鈉反應生成二氧化碳，所以A連接D；將生成的二氧化碳通入苯酚鈉溶液中，二氧化碳、水和苯酚鈉反應生成苯酚和碳酸氫鈉，所以C連接F，
故答案為：D（或E）；E（或D）；F；
（2）在試管F之前增加了一個盛有飽和NaHCO₃溶液的洗氣裝置，目的是將二氧化碳中的乙酸洗去，防止乙酸與苯酚鈉反應，
故答案為：飽和NaHCO₃．
（3）反應（Ⅰ）為醋酸與碳酸鈉的反應，反應方程式為：2CH₃COOH+Na₂CO₃=2CH₃COONa+CO₂↑+H₂O，
反應（Ⅱ）是二氧化碳與苯酚鈉溶液的反應，反應方程式為：C₆H₅ONa+CO₂+H₂O=C₆H₅OH+NaHCO₃，
（Ⅲ）中苯酚鈉和二氧化碳、水反應生成碳酸氫鈉、苯酚，由於苯酚的溶解性較小而析出，
故答案為：2CH₃COOH+Na₂CO₃=2CH₃COONa+CO₂↑+H₂O；C₆H₅ONa+CO₂+H₂O=C₆H₅OH+NaHCO₃；產生白色沉澱．

D. 揮發性酚的測定

4-氨基安替比林-三氯甲烷萃取光度法

方法提要

被蒸餾出的揮發酚類在pH10.0±0.2和以鐵氰化鉀為氧化劑的溶液中，與4-氨基安替比林反應形成有色的安替比林染料。此染料的最大吸收波長在510nm處，顏色在30min內穩定，用三氯甲烷萃取，可穩定4h並能提高靈敏度，但最大吸收波長移至460nm。

本方法不能區別不同類型的酚，而在每份試樣中各種酚類化合物的組成是不確定的。因此，不能提供含有混合酚的通用標准參考物，本方法用苯酚作為參比標准。

方法適用於海水及工業排污口水體中低於10mg/L酚含量的測定。酚含量超過此值，可用溴化滴定法。檢出限為1.1μg/L。

儀器和裝置

分光光度計。

蒸餾裝置全玻璃，包括500mL玻璃蒸餾器和蛇形冷凝管。如圖78.3所示。

錐形分液漏斗(250mL)。

微量蒸餾燒瓶(100mL)。

空氣冷凝管(可用玻璃管自行彎制)。

水銀溫度計(250℃)。

棕色容量瓶(100mL)。

試劑瓶(125mL)，棕色。

試劑

無酚水普通蒸餾水置於全玻璃蒸餾器中，加NaOH至強鹼性，滴入KMnO₄溶液至深紫紅色，放入少許無釉瓷片(浮石或玻璃毛細管亦可)，加熱蒸餾。棄去初餾分，收集無酚水於硬質玻璃瓶中，或於每升蒸餾水中加入0.2g經280℃活化4h的活性炭粉末，充分振搖後用0.45μm濾膜過濾。

磷酸。

鹽酸。

三氯甲烷或二氯甲烷。

硫酸銅溶液(100g/L)稱取10g硫酸銅(CuSO₄·5H₂O)溶於水中並稀釋至100mL。

澱粉溶液(10g/L)稱取1.0g可溶性澱粉，盛於200mL燒杯中，加少量水調成糊狀，加入100mL沸水攪拌，冷後加入0.4gZnCl₂或0.1g水楊酸防腐。

緩沖溶液(pH=9.8)稱取20g氯化銨(NH₄Cl)溶於100mL濃氨水中，此溶液pH為9.8。

4-氨基安替比林溶液(20g/L)稱取2g4-氨基安替比林溶於水中，並稀釋至100mL，貯存於棕色瓶中，置於冰箱內，有效期一周。

鐵氰化鉀溶液(80g/L)稱取8g鐵氰化鉀［K₃Fe(CN)₆］溶於水中，並稀釋至100mL。貯存於棕色瓶中，置於冰箱內，可穩定一周。顏色變深時，應重新配製。

溴酸鹽-溴化物溶液c(1/6KBrO₃)=0.100mol/L稱取2.784g無水溴酸鉀(KBrO₃)溶於水中，加10g溴化鉀(KBr)溶解後稀釋至1000mL。

硫代硫酸鈉標准溶液c(Na₂S₂O₃)=0.0250mol/L。

精製苯酚將苯酚置於50～70℃熱水浴中溶化，小心地移入100mL蒸餾瓶中，用包有鋁箔的軟木塞塞緊，其中插有一支250℃水銀溫度計，蒸餾瓶的支管與空氣冷凝管連接，用一乾燥的錐形燒瓶接受器。蒸餾裝置示意圖78.3所示。電爐加熱蒸餾，棄去帶色的初餾出液，收集182～184℃餾分(無色)密封避光保存。

酚標准儲備溶液ρ(C₆H₅OH)≈1.00mg/mL稱取1.000g精製苯酚溶於水中，並稀釋至1000mL。

圖78.3 苯酚蒸餾裝置示意圖

通常直接稱取精製苯酚即可配標准溶液，若為非精製苯酚可按下法標定:

移取10.00mL待標定的酚標准儲備溶液，注入250mL碘容量瓶中，加入50mL水、10.00mL0.100mol/LKBrO₃-KBr溶液及5mLHCl，立即蓋緊瓶塞，搖勻。避光放置5min後用0.0250mol/LNa₂S₂O₃標准滴定液滴定，至呈淡黃色時，加入1mL10g/L澱粉溶液，繼續滴定至藍色剛好消失為止，記下Na₂S₂O₃標准溶液滴定體積V₂。同時用水做試劑空白滴定，消耗Na₂S₂O₃標准溶液體積為V₁。

按下式計算酚標准儲備溶液的濃度:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:ρ_f標為酚標准儲備溶液的質量濃度，μg/mL;V₁為試劑空白消耗硫代硫酸鈉溶液的體積，mL;V₂為酚儲備溶液消耗標准硫代硫酸鈉溶液的體積，mL。

酚標准中間溶液ρ(C₆H₅OH)=10.0μg/mL移取10.0mL(或相當於10.0mg酚的體積)酚標准儲備溶液(1.00mg/mL)，用水稀釋至1000mL，搖勻。當天配製。

酚標准溶液ρ(C₆H₅OH)=1.00μg/mL移取10.0mL酚標准中間溶液(10.0μg/mL)，用水稀釋至100mL，搖勻。臨用時配製。

甲基橙指示液(2g/L)。

水樣保存及處理

酚類化合物易被氧化，應在採集後4h內進行分析。否則，按下述措施予以保護:①水樣收集在玻璃瓶中。②用磷酸將水樣品酸化到pH4.0，以防止酚類化合物分解。③向每升水樣中加入2.0g硫酸銅(CuSO₄·5H₂O)抑制生物對酚的氧化作用。④在4℃的條件下冷藏水樣，並在采樣後24h之內分析樣品。

校準曲線

分別移取0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、7.00mL、10.00mL、15.00mL酚標准溶液(1.00μg/mL)，於一系列預先盛有100mL水的250mL分液漏斗中，最後加水至200mL。系列各點含酚濃度分別為0μg/L、2.50μg/L、5.00μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、35.0μg/L、50.0μg/L、75.0μg/L。

向各分液漏斗內加入1.00mLpH=9.8的緩沖溶液混勻。再各加1.0mL20g/L4-氨基安替比林溶液，混勻，加1.0mL80g/L鐵氰化鉀溶液，混勻，放置10min。加10.0mL三氯甲烷，振搖2min，靜置分層，接取三氯甲烷提取液於比色皿中，在波長460nm處，用三氯甲烷作參比，測量吸光度(A_i)。

以吸光度A_i-A₀(標准空白)為縱坐標，酚濃度為橫坐標，繪制校準曲線。

分析步驟

水樣前處理。量取200mL水樣(若酚量高可少取水樣)，記下體積V，加無酚水至200mL，置於500mL全玻璃蒸餾器中，用(1+9)H₃PO₄調節pH至4.0左右(以2g/L甲基橙作指示劑，使水樣由橘色變為橙紅色)。加入5mL100g/LCuSO₄溶液，放入少許無釉瓷片(浮石或玻璃毛細管)，加熱。蒸出150mL左右時，停止蒸餾，在沸騰停止後，向蒸餾瓶內加入50mL左右水，繼續蒸餾，直到收集餾出液(D)大於或等於200mL為止。若樣品已加入H₃PO₄和CuSO₄酸化保存，則可直接蒸餾(若水樣經稀釋則須補加H₃PO₄和CuSO₄)。

試樣的測定。將餾出液(D)，全量轉入250mL分液漏斗中，按校準曲線工作步驟加入1.00mLpH=9.8的緩沖溶液等，測量吸光度A_w。

同時量取200mL無酚水，按上述步驟操作，測定分析空白吸光度A_b。

由(A_w-A_b)查校準曲線或用線性回歸方程計算水樣中揮發酚的濃度。

若是經稀釋後再蒸餾的水樣，則按下式計算其含酚質量濃度:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:ρ_f樣為水樣中酚質量濃度，μg/L;ρ_fD為查標准曲線得酚質量濃度，μg/L;V₁為餾出液(D)體積，mL;V為量取水樣體積，mL。

注意事項

1)將水樣蒸餾，餾出液清亮，無色，從而消除渾濁和顏色的干擾。鐵(Ⅲ)能與鐵氰酸根生成棕色產物而干擾測定，蒸餾將排除這一干擾。

2)為了防止芳香胺(苯胺、甲苯胺、乙醯苯胺)的干擾，以pH9.8～10.2最合適，因為此范圍內20mg/L苯胺所產生的顏色僅相當於0.1mg/L酚的顏色。

3)游離氯能氧化4-氨基安替比林，還能與酚起取代反應生成氯酚。

4)NH₄OH-NH₄Cl體系的緩沖液比較穩定，由於增大了溶液NH₃的濃度，可以抑制4-氨基安替比林被氧化為安替比林紅的反應。

5)主試劑在空氣中易變質而使底色加深，此外4-氨基安替比林的純度越高，靈敏度越高。如配製的4-氨基安替比林溶液顏色較深時，可用活性炭處理脫色。

6)過硫酸銨［(NH₄)₂S₂O₈］可代替鐵氰化鉀［K₃Fe(CN)₆］。

7)測定酚的水樣必須用全玻璃蒸餾器蒸餾，如用橡皮塞、膠皮管等聯接蒸餾燒瓶及冷凝管，都能使結果偏高和出現假陽性而產生誤差。

8)各種試劑加入的順序很重要，不能隨意更改。

9)停止蒸餾時，須防電爐余熱引起的爆沸，以免將瓶塞沖起砸碎或沾污冷凝管。

10)比色槽在連續使用過程中，宜用氯仿盪洗，蒸發至干。

11)水樣干擾物質的消除。來自水體的干擾可能有分解酚的細菌、氧化及還原物質和樣品的強鹼性條件。在分析前除去干擾化合物的處理步驟中可能有一部分揮發酚類被除去或損失。因此，對一些高污染海水，為消除干擾和定量回收揮發酚類，需要較嚴格的操作技術。

a.氧化劑。水樣中的氧化劑能將酚類氧化而使結果偏低。采樣後取一滴酸化了的水樣於澱粉-碘化鉀試紙上，若試紙變藍則說明水中有氧化劑。采樣後應立即加入硫酸亞鐵溶液或抗壞血酸溶液以除去所有的氧化性物質。過剩的硫酸亞鐵或抗壞血酸在蒸餾步驟中被除去。

b.油類和焦油。如水樣中含有石油製品等低沸點污染物，可使蒸餾液渾濁，某些酚類化合物還可能溶於這些物質中。采樣後用分液漏斗分離出浮油，在沒有CuSO₄存在的條件下，先用粒狀NaOH將pH調節至12～12.5，使酚成為酚鈉，以避免萃取酚類化合物。盡快用四氯化碳(CCl₄)從水相中提出雜質(每升廢水用40mL四氯化碳萃取兩次)，並將pH調到4.0。用三氯甲烷萃取時，須用無酚水作一試劑空白，或先用1g/LNaOH溶液洗滌三氯甲烷，以除去可能存在的酚。二氯甲烷可代替三氯甲烷，尤其在用NaOH提純三氯甲烷溶液形成乳濁液時。

c.硫的化合物。酸化時釋放出H₂S能幹擾酚的測定，用H₃PO₄將水樣酸化至pH4.0，短時間攪拌曝氣即可除去H₂S及SO₂的干擾。然後加入足夠的CuSO₄溶液(100g/L)，使樣品呈淡藍色或不再有CuS沉澱產生。然後將pH調到4.0。銅(Ⅱ)離子抑制了生物降解，酸化保證了銅(Ⅱ)離子的存在並消除樣品為強鹼性時的化學變化。

E. 某學生為了驗證苯酚、醋酸、碳酸的酸性強弱，設計了如圖實驗裝置，請回答下列問題：（1）儀器B中的實驗現

（1）溶液由澄清變渾濁
（2）c
6
h
5
ona+h
2
o+co
2
→
c
6
h
5
oh
+nahco
3
（3）在a、b之間連接一個洗氣瓶，加入飽和nahco
3
溶液，吸收揮發的醋酸
試題分析：（1）醋酸與石灰石反應生成co
2
，碳酸的酸性強於苯酚的。因此co
2
通入到苯酚鈉溶液中會生成苯酚，所以儀器b中的實驗現象是溶液由澄清變渾濁。
（2）由於碳酸的酸性強於苯酚的，而苯酚的酸性又強於碳酸氫納的，所以co
2
與苯酚鈉反應生成苯酚和碳酸氫納，則儀器b中反應的化學方程式為c
6
h
5
ona+h
2
o+co
2
→
c
6
h
5
oh+nahco
3
。
（3）因為醋酸易揮發，所以生成的co
2
氣體中含有醋酸，醋酸也能和苯酚鈉反應生成苯酚，因此實驗設計不嚴密。要改正只需要在a、b之間連接洗氣裝置，洗氣液為飽和nahco
3
溶液，吸收揮發的醋酸即可。