Question

某工廠含苯酚的工業(yè)廢水處理的流程圖如圖：

（1）上述流程里，設備Ⅰ中進行的是　　操作（填寫操作名稱）．

（2）由設備Ⅱ進入設備Ⅲ的物質A是　　，

（3）在設備Ⅲ中發(fā)生反應的化學方程式為：　．

（4）在設備Ⅳ中，物質B的水溶液和CaO反應后，產物是NaOH、H₂O和．

（5）上圖中，能循環(huán)使用的物質是CO₂、CaO、NaOH水溶液、　．

　

Answer 1

考點：

物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用．

專題：

實驗設計題．

分析：

由流程可知，設備Ⅰ中含有苯和工業(yè)廢水，可經萃取、分液得到苯酚的苯溶液混合物，進入設備Ⅱ，設備Ⅱ加入氫氧化鈉溶液，可得到苯酚鈉，在設備Ⅲ中通入二氧化碳可得到苯酚，發(fā)生C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，設備Ⅳ中的主要物質為NaHCO₃，在溶液中加入氧化鈣，可生成氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀，

（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，靜置分液，據(jù)此即可解答；

（2）溶液上層為苯，下層為苯酚鈉；

（3）苯酚鈉溶液通入過量二氧化碳，生成苯酚和碳酸氫鈉；

（4）物質B為碳酸氫鈉，溶液和CaO反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉等；

（5）根據(jù)生產流程圖中的物質，找出反應物與生成物，然后分析生成物中的物質被用作反應物的即為可循環(huán)利用的物質．

解答：

解：由流程可知，設備Ⅰ中含有苯和工業(yè)廢水，可經萃取、分液得到苯酚的苯溶液混合物，進入設備Ⅱ，設備Ⅱ加入氫氧化鈉溶液，可得到苯酚鈉，在設備Ⅲ中通入二氧化碳可得到苯酚，發(fā)生C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，設備Ⅳ中的主要物質為NaHCO₃，在溶液中加入氧化鈣，可生成氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀，

（1）工業(yè)廢水與苯進入設備Ⅰ得到苯酚、苯的溶液與可以排放的無酚工業(yè)廢水，說明在設備Ⅰ中進行的是萃取，利用苯與苯酚相似的結構互溶與水不溶，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、苯混合液進入設備Ⅱ，

故答案為：萃取、分液；

（2）盛有苯酚、苯溶液的設備Ⅱ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，生成苯酚鈉和水，由設備Ⅱ進入設備Ⅲ的物質A是C₆H₅ONa，

故答案為：C₆H₅ONa；

（3）依據(jù)碳酸性比苯酚的酸性強，弱酸鹽與“強”酸發(fā)生的復分解反應，二氧化碳和苯酚鈉反應生成苯酚，反應的方程式為C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，

故答案為：C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃；

（4）盛有碳酸氫鈉溶液的設備Ⅳ中，加入生石灰，生石灰與碳酸氫鈉溶液里的水反應生成氫氧化鈣，熟石灰和與碳酸氫鈉發(fā)生復分解反應，生成CaCO₃沉淀，

故答案為：CaCO₃；

（5）設備Ⅴ應是石灰窯，CaCO₃高溫分解所得的產品是氧化鈣和二氧化碳，所得二氧化碳通入設備Ⅲ，反應所得氧化鈣進入設備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理論上應當沒有消耗，它們均可以循環(huán)使用，故答案為：C₆H₆．

點評：

本題考查物質的分離、提純的基本方法和綜合應用，為高頻考點，涉及苯酚工業(yè)廢水提取苯酚的工藝流程，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，根據(jù)苯和苯酚的性質進行解答，難度較大．