Question

7．工業(yè)廢渣、廢水回收利用是重要研究課題．下面流程是生產(chǎn)食用香料正丁酸乙酯的工廠廢水（含乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙醚和大量無機(jī)懸浮物）聯(lián)合利用電子工業(yè)廢料[含SiO₂和Cu₂（OH）₂CO₃]回收銅的工藝設(shè)計(jì)．回答下列問題：

（1）初沉加入的試劑是明礬，寫出參與凈水的離子的水解方程式：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺．
（2）固體X的成分是CuO和SiO₂，反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)反應(yīng)方程式CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$Cu+H₂O+CH₃CHO．
（3）試劑Y為氫氧化鈉溶液，加快反應(yīng)Ⅱ速率的措施有升高溶液的溫度、增大氫氧化鈉溶液濃度、增大固體接觸面積等（任寫一條）．
（4）反應(yīng)Ⅲ的離子方程式為2CH₃CH₂CH₂COOCH₂CH₃+SiO₃^2-+2H₂O=2CH₃CH₂CH₂COO^-+2CH₃CH₂OH+H₂SiO₃↓．
（5）硅膠在生活與生產(chǎn)中用途廣泛，寫出其中一種用途：催化劑載體（或干燥劑）．

Answer 1

分析 由流程可知，廢水（含乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙酯和大量無機(jī)懸浮物），廢水積沉得到溶液Ⅰ分餾得到液體C、D，B為正丁酸乙酯，A為乙醇，CD為正丁酸、乙酯，反應(yīng)Ⅲ為液體B為正丁酸乙酯和水玻璃溶液反應(yīng)發(fā)生水解，生成丁酸鈉，硅酸沉淀和乙醇，廢料加熱分解堿式碳酸銅分解生成氧化銅、二氧化碳和水，得到固體X為CuO、SiO₂，其中氧化銅和液體A為乙醇加熱反應(yīng)生成銅，乙醛和水，得到Cu和SiO₂和試劑Y發(fā)生反應(yīng)得到硅酸鈉溶液，說明是二氧化硅和堿發(fā)生的反應(yīng)，Y為氫氧化鈉溶液．
（1）明礬為硫酸鋁鉀，溶解后溶液中鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體具有吸附懸浮雜質(zhì)的主要，起到凈水作用；
（2）上述分析可知固體X為氧化銅和二氧化硅，乙醇和氧化銅加熱反應(yīng)生成銅和乙醛和水；
（3）試劑Y為氫氧化鈉溶液，加快反應(yīng)速率的措施可以利用升溫、增大濃度、增大接觸面積等；
（4）反應(yīng)Ⅲ為正丁酸乙酯在水玻璃溶液中水解，結(jié)合流程圖分析得到沉淀為硅酸，溶液Ⅱ?yàn)檎�丁酸鈉和乙醇，蒸餾得到乙醇；
（5）利用硅膠具有強(qiáng)力吸附能迅速有效地吸附密封包裝內(nèi)的水分、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒無害的特點(diǎn)，可以做催化劑載體．

解答 解：（1）明礬為硫酸鋁鉀，溶解后溶液中鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體具有吸附懸浮雜質(zhì)的主要，起到凈水作用，反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺，
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺；
（2）B為正丁酸乙酯，A為乙醇，CD為正丁酸、乙酯，反應(yīng)Ⅲ為液體B為正丁酸乙酯和水玻璃溶液反應(yīng)發(fā)生水解，生成丁酸鈉，硅酸沉淀和乙醇，廢料加熱分解堿式碳酸銅分解生成氧化銅、二氧化碳和水，得到固體X為CuO、SiO₂，化學(xué)式為CuO和SiO₂，乙醇和氧化銅加熱反應(yīng)生成銅和乙醛和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$Cu+H₂O+CH₃CHO，
故答案為：CuO和SiO₂；CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$Cu+H₂O+CH₃CHO；
（3）氧化銅和液體A為乙醇加熱反應(yīng)生成銅，乙醛和水，得到Cu和SiO₂和試劑Y發(fā)生反應(yīng)得到硅酸鈉溶液，說明是二氧化硅和堿發(fā)生的反應(yīng)，Y為氫氧化鈉溶液，加快反應(yīng)速率的措施可以利用升高溶液的溫度、增大氫氧化鈉溶液濃度、將固體粉碎增大固體接觸面積等，
故答案為：氫氧化鈉溶液；升高溶液的溫度、增大氫氧化鈉溶液濃度、增大固體接觸面積等；
（4）反應(yīng)Ⅲ為正丁酸乙酯在水玻璃溶液中水解，結(jié)合流程圖分析得到沉淀為硅酸，溶液Ⅱ?yàn)檎�丁酸鈉和乙醇，蒸餾得到乙醇，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CH₃CH₂CH₂COOCH₂CH₃+SiO₃^2-+2H₂O=2CH₃CH₂CH₂COO^-+2CH₃CH₂OH+H₂SiO₃↓，
故答案為：2CH₃CH₂CH₂COOCH₂CH₃+SiO₃^2-+2H₂O=2CH₃CH₂CH₂COO^-+2CH₃CH₂OH+H₂SiO₃↓；
（5）硅膠具有強(qiáng)力吸附能迅速有效地吸附密封包裝內(nèi)的水分、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒無害的特點(diǎn)，可以做干燥劑、催化劑載體等，
故答案為：催化劑載體（或干燥劑）．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)分離提純的理解應(yīng)用，涉及物質(zhì)性質(zhì)、流程的分析應(yīng)用，主要是物質(zhì)推斷的方法分析，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．