Question

含苯酚的工業(yè)廢水處理的流程圖如圖所示：

（1）上述流程里，設備I中進行的是

 

 操作（填寫操作名稱）．實驗室里這一步操作可以用

 

 進行（填寫主要儀器名稱）．
（2）由設備Ⅱ進入設備Ⅲ的物質(zhì)A是

 

，由設備Ⅲ進入設備Ⅳ的物質(zhì)B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(zhì)B的水溶液和CaO反應后，產(chǎn)物是NaOH、H2O和

 

．通過 操作（填寫操作名稱）

 

，可以使產(chǎn)物相互分離．
（5）圖中能循環(huán)使用的物質(zhì)是苯、氧化鈣、

 

、

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)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Ⅰ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(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，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)，找出反應物與生成物，然后分析生成物中的物質(zhì)被用作反應物的即為可循環(huán)利用的物質(zhì)．

解答： 解：由流程可知，設備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(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；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(zhì)A是C₆H₅ONa，在設備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備Ⅰ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（Ⅲ）；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）設備Ⅲ中發(fā)生二氧化碳和苯酚鈉的反應，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，生成沉淀；溶液與沉淀通過過濾分離，故答案為：CaCO₃；過濾；
（5）設備Ⅴ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：CO₂；NaOH．

點評：本題考查物質(zhì)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(cè)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(zhì)進行解答，難度較大．