Question

【题目】含苯酚的工业废水的处理流程如图所示。

(1)流程图设备Ⅰ中进行的是________操作(填写操作名称)。

(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是________(填化学式，下同)。由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是________。

(3)在设备Ⅳ中，物质B的水溶液和CaO反应后，产物是NaOH、H2O和________。通过________(填操作名称)操作，可以使产物相互分离。

(4)图中，能循环使用的物质是________、________、NaOH和CaO(填化学式)。

Answer 1

【答案】萃取 C6H5ONa NaHCO3 CaCO3 过滤 C6H6 CO2

【解析】

（1）①从含苯酚的工业废水与苯进入设备Ⅰ得到无酚工业废水（此废水可以排放），说明在设备Ⅰ中进行的是萃取，利用苯与苯酚具有相似的结构，将苯酚从工业废水里抽提出来，用分液的方法将下层的工业废水放出排放，上层的苯酚苯溶液进入设备Ⅱ；

故答案为萃取；

(2)设备Ⅱ中向苯酚和苯的混合液中加入NaOH溶液，目的是分离出苯，故A物质是苯酚钠溶液；在设备Ⅲ中通入CO2分离出苯酚，故剩下物质B是NaHCO3溶液；

故答案为C6H5ONa；NaHCO3；

(3)在设备Ⅳ中向NaHCO3溶液中加入CaO，生成NaOH、H2O、CaCO3，可用过滤操作分离出CaCO3；

故答案为CaCO3；过滤；

(4)根据流程图，盛有苯酚苯溶液的设备Ⅱ中注入氢氧化钠溶液，此时，具有酸性的苯酚跟氢氧化钠发生中和反应，生成苯酚钠和水，，苯酚钠是离子化合物，易溶于水中。伴随上述化学反应的发生，在设备Ⅱ中的液体分为两层，上层是苯层，下层是苯酚钠的水溶液（即设问中的物质A），上层的苯通过管道送回设备Ⅰ中继续萃取工业废水中的苯酚，循环使用，下层的苯酚钠（A）溶液进入设备（Ⅲ）。根据流程图，下一步在盛有苯酚钠溶液的设备Ⅲ中，通入过量的二氧化碳气体，这两种物质间发生化学反应，生成苯酚和碳酸氢钠，H2CO3的酸性比苯酚的酸性强，化学方程式如下：，在析出的苯酚中含有微量水，呈油状液体，沉于设备Ⅲ液体的下层，经分液后再精馏可得苯酚。上层液体B是NaHCO3溶液，经管道输送进入设备Ⅳ。盛有碳酸氢钠溶液的设备Ⅳ中，加入CaO，生石灰与碳酸氢钠溶液里的水化合变为熟石灰Ca(OH)2，Ca(OH)2与NaHCO3发生复分解反应，生成NaOH和CaCO3沉淀，化学方程式如下：CaO+H2O= Ca(OH)2，Ca(OH)2+NaHCO3= CaCO3↓+NaOH+H2O，若把上述两个反应合并写为下式：CaO+ NaHCO3= CaCO3↓+NaOH。NaOH溶液与CaCO3沉淀通过过滤分离。反应所得NaOH溶液，通过管道进入设备Ⅱ，循环使用；所得CaCO3沉淀进入设备Ⅴ。在设备Ⅴ中的原料是CaCO3固体，所得的产品是氧化钙和二氧化碳，由此可知，设备Ⅴ应是石灰窑，其中，发生的化学反应为：CaCO3 CaO+CO2↑，反应所得二氧化碳通入设备Ⅲ，反应所得氧化钙进入设备Ⅳ。

综上所述，在含苯酚工业废水提取苯酚的工艺流程中，苯、氧化钙、氢氧化钠、二氧化碳4种物质均可以循环使用，理论上应当没有消耗。

答案为C6H6、CO2。