Question

處理含苯酚的工業(yè)廢水的方案如圖所示：

（1）設(shè)備①中進行的是

 

操作（填操作名稱），實驗室里這一步操作所用的主要玻璃儀器是

 

．
（2）由設(shè)備②進入設(shè)備③的物質(zhì)A是

 

，由設(shè)備③進入設(shè)備④的物質(zhì)B是

 

．
（3）在設(shè)備③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（4）上圖中，能循環(huán)使用的物質(zhì)是C₆H₆、CaO、

 

、

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）苯萃取苯酚，加入過量的氫氧化鈉溶液，苯酚和氫氧化鈉反應(yīng)，靜置分液，據(jù)此即可解答；
（2）溶液上層為苯，下層為苯酚鈉；苯酚鈉溶液通入過量二氧化碳，生成苯酚和碳酸氫鈉，得到物質(zhì)B為碳酸氫鈉溶液；
（3）苯酚鈉溶液通入過量二氧化碳，生成苯酚和碳酸氫鈉，據(jù)此書寫方程式；
（4）根據(jù)生產(chǎn)流程圖中的物質(zhì)，找出反應(yīng)物與生成物，然后分析生成物中的物質(zhì)被用作反應(yīng)物的即為可循環(huán)利用的物質(zhì)．

解答： 解：苯酚的工業(yè)廢水的處理流程原理：工業(yè)廢水與苯進入設(shè)備Ⅰ，苯酚溶解于苯中，得到苯酚、苯的溶液與可以排放的無酚工業(yè)廢水，將苯酚從工業(yè)廢水里提取出來，用分液的方法將下層的工業(yè)廢水放出排放，苯酚和氫氧化鈉反應(yīng)得到苯酚鈉溶液，向苯酚鈉中通入二氧化碳可以得到苯酚和碳酸氫鈉，所以A是氫氧化鈉，B是碳酸氫鈉，碳酸氫鈉和氧化鈣的水溶液即氫氧化鈣之間反應(yīng)得到碳酸鈣，碳酸鈣沉淀高溫分解為氧化鈣和二氧化碳，二氧化碳和氧化鈣可以循環(huán)使用．
（1）工業(yè)廢水與苯進入設(shè)備Ⅰ得到苯酚、苯的溶液與可以排放的無酚工業(yè)廢水，說明在設(shè)備Ⅰ中進行的是萃取，利用苯與苯酚相似的結(jié)構(gòu)互溶與與水不溶，將苯酚從工業(yè)廢水里提取出來，用分液的方法將下層的工業(yè)廢水放出排放，上層的苯酚、苯混合液進入設(shè)備Ⅱ；萃取、分液必須用到的儀器名稱叫分液漏斗，
故答案為：萃取、分液；分液漏斗；
（2）盛有苯酚、苯溶液的設(shè)備②中注入氫氧化鈉溶液，此時，具有酸性的苯酚跟氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，生成苯酚鈉和水，由設(shè)備②進入設(shè)備Ⅲ的物質(zhì)A是C₆H₅ONa，在設(shè)備Ⅱ中的液體分為兩層，上層是苯層，下層是苯酚鈉的水溶液，上層的苯通過管道送回設(shè)備①中繼續(xù)萃取工業(yè)廢水中的苯酚，循環(huán)使用，下層的苯酚鈉溶液進入設(shè)備③，在盛有苯酚鈉溶液的設(shè)備Ⅲ中，通入過量的二氧化碳?xì)猓�發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成苯酚和碳酸氫鈉，故答案為：C₆H₅ONa；NaHCO₃；　
（3）依據(jù)碳酸性比苯酚的酸性強，弱酸鹽與“強”酸發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)，二氧化碳和苯酚鈉反應(yīng)生成苯酚，反應(yīng)的方程式為C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，
故答案為：C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃；
（4）設(shè)備Ⅴ應(yīng)是石灰窯，CaCO₃高溫分解所得的產(chǎn)品是氧化鈣和二氧化碳，所得二氧化碳通入設(shè)備Ⅲ，反應(yīng)所得氧化鈣進入設(shè)備Ⅳ．在含苯酚工業(yè)廢水提取苯酚的工藝流程中，苯、氧化鈣、CO₂、和NaOH理論上應(yīng)當(dāng)沒有消耗，它們均可以循環(huán)使用，故答案為：CO₂；NaOH．

點評：本題考查了苯酚工業(yè)廢水提取苯酚的工藝流程，根據(jù)苯和苯酚的性質(zhì)進行解答，難度較大．