解析：
甲烷和溴水不反应，乙烯和溴水发生加成反应生成不溶于水的1，2-二溴乙烷（液体），从而使混合气体通过溴水洗气瓶后得到纯净甲烷。
A．除去甲烷中混有的少量乙烯，若选择氢气会引入新杂质，一般利用溴水来除杂，故A错误；B．除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸，若选择乙醇会引入新的杂质，一般利用饱和碳酸钠溶液来除杂，故B错误；C．溴与NaOH反应，溴苯不溶于水，则除去溴苯中混有的少量溴单质，选择氢氧化钠溶液成分反应后静置分液可除杂，故C正确；D．苯酚与溴水反应，但溴易溶于苯，若选择浓溴水会引入新杂质，一般利用氢氧化钠溶液来除杂，故D错误；故选C．
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