Question

（16分）含苯酚的工业废水处理的流程图如下所示：

（1）上述流程里，设备Ⅰ中进行的是              操作（填操作名称），实验室里这一步操作可以用              进行（填仪器名称）。
（2）由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是         ，由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是              
（3）在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为                                                    
（4）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     
            操作（填操作名称）可使产物相互分离。
（5）图中，能循环使用的物质是C₆H₆、CaO、                              

Answer 1

（1）萃取、分液   分液漏斗  （2）C₆H₅ONa  NaHCO₃
（3）C₆H₅ONa＋CO₂＋H₂O→C₆H₅OH＋NaHCO₃  （4）CaCO₃ 过滤 （5）NaOH溶液 CO₂

试题分析：（1）从工业废水与苯进入设备Ⅰ得到苯酚、苯的溶液与无酚工业废水（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。
（2）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）。
（3）在盛有苯酚钠溶液的设备Ⅲ中，通入过量的二氧化碳气，这两种物质间发生化学反应，生成苯酚和碳酸氢钠，这个化学实质是较强酸制取较弱的酸，化学方程式为C₆H₅ONa＋CO₂＋H₂O→C₆H₅OH＋NaHCO₃。
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是溶液，经管道输送进入设备Ⅳ。
（4）盛有碳酸氢钠溶液的设备Ⅳ中，加入生石灰，生石灰与碳酸氢钠溶液里的水化合变为熟石灰，随后发生复分解反应，生成和白色沉淀碳酸钙沉淀，溶液与沉淀通过过滤分离，即得到碳酸钙固体。
反应所得溶液，通过管道进入设备Ⅱ，循环使用；所得沉淀进入设备Ⅴ。
（5）在设备Ⅴ中的原料是固体，所得的产品是氧化钙和二氧化碳，由此可知，设备Ⅴ实质应是石灰窑，即碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和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。
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