Question

【題目】含苯酚的工業(yè)廢水的處理流程如圖所示。

(1)流程圖設(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________(填化學(xué)式，下同)。由設(shè)備Ⅲ進(jìn)入設(shè)備Ⅳ的物質(zhì)B是________。

(3)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________。通過________(填操作名稱)操作，可以使產(chǎn)物相互分離。

(4)圖中，能循環(huán)使用的物質(zhì)是________、________、NaOH和CaO(填化學(xué)式)。

Answer 1

【答案】萃取 C6H5ONa NaHCO3 CaCO3 過濾 C6H6 CO2

【解析】

（1）①從含苯酚的工業(yè)廢水與苯進(jìn)入設(shè)備Ⅰ得到無酚工業(yè)廢水（此廢水可以排放），說明在設(shè)備Ⅰ中進(jìn)行的是萃取，利用苯與苯酚具有相似的結(jié)構(gòu)，將苯酚從工業(yè)廢水里抽提出來，用分液的方法將下層的工業(yè)廢水放出排放，上層的苯酚苯溶液進(jìn)入設(shè)備Ⅱ；

故答案為萃�。�

(2)設(shè)備Ⅱ中向苯酚和苯的混合液中加入NaOH溶液，目的是分離出苯，故A物質(zhì)是苯酚鈉溶液；在設(shè)備Ⅲ中通入CO2分離出苯酚，故剩下物質(zhì)B是NaHCO3溶液；

故答案為C6H5ONa；NaHCO3；

(3)在設(shè)備Ⅳ中向NaHCO3溶液中加入CaO，生成NaOH、H2O、CaCO3，可用過濾操作分離出CaCO3；

故答案為CaCO3；過濾；

(4)根據(jù)流程圖，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)生中和反應(yīng)，生成苯酚鈉和水，，苯酚鈉是離子化合物，易溶于水中。伴隨上述化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，在設(shè)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（即設(shè)問中的物質(zhì)A），上層的苯通過管道送回設(shè)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（A）溶液進(jìn)入設(shè)備（Ⅲ）。根據(jù)流程圖，下一步在盛有苯酚鈉溶液的設(shè)備Ⅲ中，通入過量的二氧化碳?xì)怏w，這兩種物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成苯酚和碳酸氫鈉，H2CO3的酸性比苯酚的酸性強(qiáng)，化學(xué)方程式如下：，在析出的苯酚中含有微量水，呈油狀液體，沉于設(shè)備Ⅲ液體的下層，經(jīng)分液后再精餾可得苯酚。上層液體B是NaHCO3溶液，經(jīng)管道輸送進(jìn)入設(shè)備Ⅳ。盛有碳酸氫鈉溶液的設(shè)備Ⅳ中，加入CaO，生石灰與碳酸氫鈉溶液里的水化合變?yōu)槭焓��?/span>Ca(OH)2，Ca(OH)2與NaHCO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成NaOH和CaCO3沉淀，化學(xué)方程式如下：CaO+H2O= Ca(OH)2，Ca(OH)2+NaHCO3= CaCO3↓+NaOH+H2O，若把上述兩個(gè)反應(yīng)合并寫為下式：CaO+ NaHCO3= CaCO3↓+NaOH。NaOH溶液與CaCO3沉淀通過過濾分離。反應(yīng)所得NaOH溶液，通過管道進(jìn)入設(shè)備Ⅱ，循環(huán)使用；所得CaCO3沉淀進(jìn)入設(shè)備Ⅴ。在設(shè)備Ⅴ中的原料是CaCO3固體，所得的產(chǎn)品是氧化鈣和二氧化碳，由此可知，設(shè)備Ⅴ應(yīng)是石灰窯，其中，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：CaCO3 CaO+CO2↑，反應(yīng)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。

綜上所述，在含苯酚工業(yè)廢水提取苯酚的工藝流程中，苯、氧化鈣、氫氧化鈉、二氧化碳4種物質(zhì)均可以循環(huán)使用，理論上應(yīng)當(dāng)沒有消耗。

答案為C6H6、CO2。