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(shè)備Ⅰ中進(jìn)行的是

 

操作（填寫操作名稱）．
（2）由設(shè)備Ⅱ進(jìn)入設(shè)備Ⅲ的物質(zhì)A是

 

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

 

．
（4）在設(shè)備Ⅳ中，物質(zhì)B的水溶液和CaO反應(yīng)后，產(chǎn)物是NaOH、H₂O和

 

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

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：由流程可知，設(shè)備Ⅰ中含有苯和工業(yè)廢水，可經(jīng)萃取、分液得到苯酚的苯溶液混合物，進(jìn)入設(shè)備Ⅱ，設(shè)備Ⅱ加入氫氧化鈉溶液，可得到苯酚鈉，在設(shè)備Ⅲ中通入二氧化碳可得到苯酚，發(fā)生C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，設(shè)備Ⅳ中的主要物質(zhì)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(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；
（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(zhì)B為碳酸氫鈉，溶液和CaO反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉等；
（5）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：由流程可知，設(shè)備Ⅰ中含有苯和工業(yè)廢水，可經(jīng)萃取、分液得到苯酚的苯溶液混合物，進(jìn)入設(shè)備Ⅱ，設(shè)備Ⅱ加入氫氧化鈉溶液，可得到苯酚鈉，在設(shè)備Ⅲ中通入二氧化碳可得到苯酚，發(fā)生C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，設(shè)備Ⅳ中的主要物質(zhì)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(jìn)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(jìn)行的是萃取，利用苯與苯酚相似的結(jié)構(gòu)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(jìn)入設(shè)備Ⅱ，
故答案為：萃取、分液；
（2）盛有苯酚、苯溶液的設(shè)備Ⅱ中注入氫氧化鈉溶液，此時(shí)，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Ⅱ進(jìn)入設(shè)備Ⅲ的物質(zhì)A是C₆H₅ONa，
故答案為：C₆H₅ONa；
（3）依據(jù)碳酸性比苯酚的酸性強(qiáng)，弱酸鹽與“強(qiáng)”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）盛有碳酸氫鈉溶液的設(shè)備Ⅳ中，加入生石灰，生石灰與碳酸氫鈉溶液里的水反應(yīng)生成氫氧化鈣，熟石灰和與碳酸氫鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成CaCO₃沉淀，
故答案為：CaCO₃；
（5）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(jìn)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：C₆H₆．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的分離、提純的基本方法和綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，涉及苯酚工業(yè)廢水提取苯酚的工藝流程，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，根�?jù)苯和苯酚的性質(zhì)進(jìn)行解答，難度較大．