Question

含苯酚的工業(yè)廢水的方案如圖所示：

回答下列問題：
（1）設備①進行的是

 

操作（填寫操作名稱），實驗室這一步操作所用的儀器是

 

．
（2）由設備②進入設備③的物質A是

 

，由設備③進入設備④的物質B是

 

．
（3）在設備③中發(fā)生反應的化學方程式為

 

．
（4）在設備④中，物質B的水溶液和CaO反應，產(chǎn)物是

 

、

 

和水，再通過過濾得產(chǎn)物．
（5）上圖中，能循環(huán)使用的物質是C₆H₆、CaO、

 

、

 

．
（6）寫出同時滿足下列條件的苯酚的一種同分異構體的結構簡式是

 

．
①核磁共振氫譜只有一個峰      ②分子中無碳碳雙鍵．

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：

分析：由流程可知，設備①中含有苯酚和工業(yè)廢水，可經(jīng)萃取、分液得到苯酚的苯溶液混合物，進入設備②，設備②加入氫氧化鈉溶液，可得到苯酚鈉，在設備③中通入二氧化碳可得到苯酚，發(fā)生C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，設備④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①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①中進行的是萃��；
（2）盛有苯酚、苯溶液的設備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，生成苯酚鈉和水，由設備②進入設備③的物質A是C₆H₅ONa，在設備②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備③；在盛有苯酚鈉溶液的設備③中，通入過量的二氧化碳氣，發(fā)生化學反應，生成苯酚和碳酸氫鈉；
（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；
（5）根據(jù)生產(chǎn)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；
（6）根據(jù)限制條件寫同分異構體．

解答： 解：由流程可知，設備①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，進入設備②，設備②加入氫氧化鈉溶液，可得到苯酚鈉，在設備③中通入二氧化碳可得到苯酚，發(fā)生C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，設備④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①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①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②；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，生成苯酚鈉和水，由設備②進入設備③的物質A是C₆H₅ONa，在設備②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備③，在盛有苯酚鈉溶液的設備Ⅲ中，通入過量的二氧化碳氣，發(fā)生化學反應，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④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，生成碳酸鈣沉淀、水、氫氧化鈉，有關反應方程式為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂，
Ca（OH）₂+NaHCO₃=CaCO₃↓+NaOH+H₂O；故答案為：CaCO₃、NaOH；
（5）設備④應是石灰窯，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備③，反應所得氧化鈣進入設備④．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：CO₂和NaOH；
（6）苯酚分子式為C₆H₆O，苯酚的同分異構體中核磁共振氫譜只有一個峰，說明只有一種氫原子，即結構對稱，分子中無碳碳雙鍵，說明含兩個碳碳三鍵，氧在中間位置，結構簡式為：CH₃-C≡C-O-C≡C-CH₃，
故答案為：CH₃-C≡C-O-C≡C-CH₃．

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)苯和苯酚的性質進行解答，難度較大．