Question

4．含苯酚的工業(yè)廢水的方案如圖所示：

回答下列問題：
（1）設(shè)備①進(jìn)行的是分液操作（填寫操作名稱），實(shí)驗(yàn)室這一步操作所用的儀器是分液漏斗；
（2）設(shè)備②中發(fā)生的反應(yīng)方程式為C₆H₅ONa+H₂O+CO₂→C₆H₅OH+NaHCO₃；
（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；由設(shè)備③進(jìn)入設(shè)備④的物質(zhì)B是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，可通過過濾操作（填寫操作名稱）分離產(chǎn)物；
（5）圖中，能循環(huán)使用的物質(zhì)是C₆H₆、CaO、CO₂、NaOH．

Answer 1

分析 由流程可知，設(shè)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(jìn)入設(shè)備②，設(shè)備②加入氫氧化鈉溶液，可得到苯酚鈉，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，
（1）工業(yè)廢水與苯進(jìn)入設(shè)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(shè)備①中進(jìn)行的是萃取；
（2）反應(yīng)②為苯酚與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成苯酚鈉和水，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）設(shè)備③苯酚鈉溶液通入過量二氧化碳，生成苯酚和碳酸氫鈉；設(shè)備③中分離出苯酚，則③進(jìn)入設(shè)備④的為碳酸氫鈉；
（4）物質(zhì)B為碳酸氫鈉溶液，碳酸氫鈉與氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和強(qiáng)氧化鈉，然后通過過濾可以分離出碳酸鈣和氫氧化鈉；
（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(jìn)入設(shè)備②，設(shè)備②加入氫氧化鈉溶液，可得到苯酚鈉，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，
（1）工業(yè)廢水與苯進(jìn)入設(shè)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(shè)備①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②；萃取、分液必須用到的儀器名稱叫分液漏斗，
故答案為：分液；分液漏斗；
（2）反應(yīng)②中苯酚與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成苯酚鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C₆H₅ONa+H₂O+CO₂→C₆H₅OH+NaHCO₃，
故答案為：C₆H₅ONa+H₂O+CO₂→C₆H₅OH+NaHCO₃；　
（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，所以由設(shè)備③進(jìn)入設(shè)備④的物質(zhì)B是NaHCO₃，
故答案為：C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃；NaHCO₃；
（4）盛有碳酸氫鈉溶液的設(shè)備④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)，生成碳酸鈣沉淀、水、氫氧化鈉，有關(guān)反應(yīng)方程式為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂，Ca（OH）₂+NaHCO₃=CaCO₃↓+NaOH+H₂O，所以產(chǎn)物為CaCO₃、NaOH和水，可通過過濾操作分離出碳酸鈣和氫氧化鈉，
故答案為：CaCO₃；過濾；
（5）設(shè)備⑤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③，反應(yīng)所得氧化鈣進(jìn)入設(shè)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(yīng)當(dāng)沒有消耗，它們均可以循環(huán)使用，
故答案為：CO₂；NaOH．

點(diǎn)評 本題考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法的綜合應(yīng)用，題目難度中等，明確工藝流程及反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，注意掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>