Question

4．含苯酚的工業(yè)廢水的方案如下圖所示：

回答下列問(wèn)題：
（1）設(shè)備①進(jìn)行的是萃取與分液操作（填寫(xiě)操作名稱），實(shí)驗(yàn)室這一步操作所用的儀器是分液漏斗．
（2）由設(shè)備②進(jìn)入設(shè)備③的物質(zhì)A是C₆H₅ONa．
（3）在設(shè)備③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃．
（4）在設(shè)備④中，物質(zhì)B的水溶液和CaO反應(yīng)，產(chǎn)物是CaCO₃、NaOH和水，再通過(guò)過(guò)濾得產(chǎn)物．
（5）上圖中，能循環(huán)使用的物質(zhì)是C₆H₆、CaO、NaOH水溶液、CO₂．
（6）寫(xiě)出同時(shí)滿足下列條件的苯酚的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH₃-C≡C-O-C≡C-CH₃．
①核磁共振氫譜只有一個(gè)峰      ②分子中無(wú)碳碳雙鍵．

Answer 1

分析 由流程可知，設(shè)備①中用苯萃取廢液中的苯酚、再進(jìn)行分液分離，設(shè)備②加入氫氧化鈉溶液，可得到苯酚鈉，分液得到苯進(jìn)行循環(huán)利用，在設(shè)備③中通入二氧化碳可得到苯酚，發(fā)生C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，設(shè)備④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，過(guò)濾分離，氫氧化鈉溶液循環(huán)利用，碳酸鈣在設(shè)備⑤中加熱分解得到CaO與CO₂，二者也進(jìn)行循環(huán)利用．
（6）苯酚分子式為C₆H₆O，苯酚的同分異構(gòu)體中核磁共振氫譜只有一個(gè)峰，說(shuō)明只有一種氫原子，即結(jié)構(gòu)對(duì)稱，分子中無(wú)碳碳雙鍵，說(shuō)明含兩個(gè)碳碳三鍵，氧在中間位置，據(jù)此書(shū)寫(xiě)．

解答 解：由流程可知，設(shè)備①中用苯萃取廢液中的苯酚、再進(jìn)行分液分離，設(shè)備②加入氫氧化鈉溶液，可得到苯酚鈉，分液得到苯進(jìn)行循環(huán)利用，在設(shè)備③中通入二氧化碳可得到苯酚，發(fā)生C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，設(shè)備④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，過(guò)濾分離，氫氧化鈉溶液循環(huán)利用，碳酸鈣在設(shè)備⑤中加熱分解得到CaO與CO₂，二者也進(jìn)行循環(huán)利用．
（1）工業(yè)廢水與苯進(jìn)入設(shè)備①得到苯酚、苯的溶液，并分離出水，說(shuō)明在設(shè)備①中進(jìn)行的是萃取與分液，實(shí)驗(yàn)室這一步操作所用的儀器是分液漏斗，
故答案為：萃取與分液；分液漏斗；
（2）由上述分析可知，由設(shè)備②進(jìn)入設(shè)備③的物質(zhì)A是C₆H₅ONa，
故答案為：C₆H₅ONa；
（3）二氧化碳和苯酚鈉反應(yīng)生成苯酚與碳酸氫鈉，反應(yīng)的方程式為C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，
故答案為：C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃；
（4）物質(zhì)B為NaHCO₃，設(shè)備④中有關(guān)反應(yīng)方程式為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂，Ca（OH）₂+NaHCO₃=CaCO₃↓+NaOH+H₂O，
故答案為：NaOH；
（5）由上述分析可知，苯、氧化鈣、CO₂、和NaOH均可以循環(huán)使用，
故答案為：CO₂；
（6）苯酚分子式為C₆H₆O，苯酚的同分異構(gòu)體中核磁共振氫譜只有一個(gè)峰，說(shuō)明只有一種氫原子，即結(jié)構(gòu)對(duì)稱，分子中無(wú)碳碳雙鍵，說(shuō)明含兩個(gè)碳碳三鍵，氧在中間位置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH₃-C≡C-O-C≡C-CH₃，
故答案為：CH₃-C≡C-O-C≡C-CH₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)分離提純綜合應(yīng)用，關(guān)鍵理解工業(yè)廢水提取苯酚的工藝流程，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．