Question

4．某含苯、苯酚、苯甲酸工业废水的处理及回收各成分的流程如图所示：

（1）操作③的名称为：过滤
（2）操作①所需要用到的玻璃仪器有：烧杯、分液漏斗
（3）物质C、D的化学式分别为：CO₂、NaOH
（4）设备Ⅲ进入设备Ⅳ中物质的化学式为：NaCl
（5）写出设备Ⅱ中发生的化学反应方程式：C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃
（6）写出设备Ⅳ中发生的离子反应方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．

Answer 1

分析 由流程可知，设备Ⅰ中含有苯、苯酚、苯甲酸的工业废水，加入试剂D为氢氧化钠溶液，其中苯酚和苯甲酸发生反应生成苯酚钠、苯甲酸钠，通过操作①分液得到苯，溶液进入设备Ⅱ，设备Ⅱ加入试剂C是二氧化碳气体，二氧化碳和苯酚钠溶液反应可得到苯酚，发生C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，操作②分液得到苯酚，溶液进入设备Ⅲ中加入HCl反应生成苯甲酸和氯化钠，操作③过滤得到苯甲酸沉淀和溶液氯化钠，溶液氯化钠进入Ⅳ通过操作④电解得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液、氯气和氢气反应生成的氯化氢分别进入设备Ⅰ和设备Ⅲ循环利用，
（1）操作③为分离苯甲酸和溶液，苯甲酸溶解性小形成固体，通过过滤分离；
（2）操作①是分液，据此选择仪器；
（3）上述分析可知C为二氧化碳，D为氢氧化钠溶液；
（4）设备Ⅳ中是电解氯化钠溶液；
（5）设备Ⅱ中发生的化学反应是二氧化碳通入苯酚钠溶液生成苯酚和碳酸氢钠；
（6）设备Ⅳ中是电解氯化钠溶液生成氯气、氢气和氢氧化钠．

解答 解：由流程可知，设备Ⅰ中含有苯、苯酚、苯甲酸的工业废水，加入试剂D为氢氧化钠溶液，其中苯酚和苯甲酸发生反应生成苯酚钠、苯甲酸钠，通过操作①分液得到苯，溶液进入设备Ⅱ，设备Ⅱ加入试剂C是二氧化碳气体，二氧化碳和苯酚钠溶液反应可得到苯酚，发生C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，操作②分液得到苯酚，溶液进入在设备Ⅲ中加入HCl反应生成苯甲酸和氯化钠，操作③过滤得到苯甲酸沉淀和溶液氯化钠，溶液氯化钠进入Ⅳ通过操作④电解得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液、氯气和氢气反应生成的氯化氢分别进入设备Ⅰ和设备Ⅲ循环利用，
（1）操作③为分离苯甲酸和氯化钠溶液，苯甲酸溶解性小形成固体，通过过滤操作分离，操作③的名称为过滤，
故答案为：过滤；
（2）操作①是分液，所需要用到的玻璃仪器有烧杯和分液漏斗，
故答案为：烧杯、分液漏斗；
（3）上述分析可知C为二氧化碳，D为氢氧化钠溶液，
故答案为：CO₂、NaOH；
（4）设备Ⅳ中是电解氯化钠溶液，设备Ⅲ中加入HCl反应生成苯甲酸和氯化钠，操作③过滤得到苯甲酸沉淀和溶液氯化钠，溶液氯化钠进入Ⅳ通过操作④电解得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液，设备Ⅲ进入设备Ⅳ中物质的化学式为NaCl，
故答案为：NaCl；
（5）设备Ⅱ中发生的化学反应是二氧化碳通入苯酚钠溶液生成苯酚和碳酸氢钠，反应的化学方程式为：C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，
故答案为：C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃；
（6）设备Ⅳ中是电解氯化钠溶液生成氯气、氢气和氢氧化钠，反应的离子方程式为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．

点评 本题考查了物质分离提纯方法，物质性质、实验操作、物质分离的实验过程判断，主要是试剂选择和实验基本操作的理解应用，题目难度中等．