题目
8.根据分配定律,用50mLCCl4萃取水中的碘,萃取效果最好的是 ()-|||-A.用50mL萃取1次 B.用25mL分2次萃取-|||-C.用10 mL分5次萃取 D.用5mL分10次萃取

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查萃取效率与萃取次数、每次萃取剂用量的关系,需结合分配定律进行分析。
解题核心思路:
根据分配定律,溶质在萃取剂和原溶剂中的浓度比为定值。萃取效率取决于剩余溶质的量,而分多次萃取可显著降低剩余浓度。总萃取剂体积固定时,分次越多,每次用量越少,剩余溶质越少,萃取效果越好。
破题关键点:
- 总萃取剂体积相同(均为50mL),比较不同分法的剩余浓度。
- 剩余浓度公式:剩余浓度比例为 $\left( \frac{1}{1 + K \cdot v} \right)^n$,其中 $v$ 为每次用量,$n$ 为次数。
- 分次越多,剩余浓度指数级下降,因此应选择分次数最多的选项。
根据分配定律,每次萃取后溶质在水中的剩余浓度为 $\frac{1}{1 + K \cdot v}$,分 $n$ 次后剩余浓度为 $\left( \frac{1}{1 + K \cdot v} \right)^n$。总萃取剂体积 $V = n \cdot v = 50\,\text{mL}$,需比较各选项的剩余浓度:
- 选项A:$v = 50\,\text{mL}$,$n = 1$
剩余浓度:$\frac{1}{1 + K \cdot 50}$ - 选项D:$v = 5\,\text{mL}$,$n = 10$
剩余浓度:$\left( \frac{1}{1 + K \cdot 5} \right)^{10}$
假设 $K$ 为固定值(如 $K = 1$):
- 选项A剩余浓度:$\frac{1}{51} \approx 0.0196$
- 选项D剩余浓度:$\left( \frac{1}{6} \right)^{10} \approx 1.69 \times 10^{-7}$
显然,分10次萃取的剩余浓度远小于1次萃取,因此选项D萃取效果最好。