Question

4．含苯酚的工业废水的方案如图所示：

回答下列问题：
（1）设备①进行的是分液操作（填写操作名称），实验室这一步操作所用的仪器是分液漏斗；
（2）设备②中发生的反应方程式为C₆H₅ONa+H₂O+CO₂→C₆H₅OH+NaHCO₃；
（3）在设备③中发生反应的化学方程式为C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃；由设备③进入设备④的物质B是NaHCO₃；
（4）在设备④中，物质B的水溶液和CaO反应，产物是CaCO₃、NaOH和水，可通过过滤操作（填写操作名称）分离产物；
（5）图中，能循环使用的物质是C₆H₆、CaO、CO₂、NaOH．

Answer 1

分析 由流程可知，设备①中含有苯酚和工业废水，可经萃取、分液得到苯酚的苯溶液混合物，进入设备②，设备②加入氢氧化钠溶液，可得到苯酚钠，在设备③中通入二氧化碳可得到苯酚，发生C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，设备④中的主要物质为NaHCO₃，在溶液中加入氧化钙，可生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀，
（1）工业废水与苯进入设备①得到苯酚、苯的溶液与可以排放的无酚工业废水，说明在设备①中进行的是萃取；
（2）反应②为苯酚与氢氧化钠溶液反应生成苯酚钠和水，据此写出反应的化学方程式；
（3）设备③苯酚钠溶液通入过量二氧化碳，生成苯酚和碳酸氢钠；设备③中分离出苯酚，则③进入设备④的为碳酸氢钠；
（4）物质B为碳酸氢钠溶液，碳酸氢钠与氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和强氧化钠，然后通过过滤可以分离出碳酸钙和氢氧化钠；
（5）根据生产流程图中的物质，找出反应物与生成物，然后分析生成物中的物质被用作反应物的即为可循环利用的物质．

解答 解：由流程可知，设备①中含有苯和工业废水，可经萃取、分液得到苯酚的苯溶液混合物，进入设备②，设备②加入氢氧化钠溶液，可得到苯酚钠，在设备③中通入二氧化碳可得到苯酚，发生C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，设备④中的主要物质为NaHCO₃，在溶液中加入氧化钙，可生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀，
（1）工业废水与苯进入设备①得到苯酚、苯的溶液与可以排放的无酚工业废水，说明在设备①中进行的是萃取，利用苯与苯酚相似的结构互溶与水不溶，将苯酚从工业废水里提取出来，用分液的方法将下层的工业废水放出排放，上层的苯酚、苯混合液进入设备②；萃取、分液必须用到的仪器名称叫分液漏斗，
故答案为：分液；分液漏斗；
（2）反应②中苯酚与氢氧化钠溶液反应生成苯酚钠和水，反应的化学方程式为：C₆H₅ONa+H₂O+CO₂→C₆H₅OH+NaHCO₃，
故答案为：C₆H₅ONa+H₂O+CO₂→C₆H₅OH+NaHCO₃；　
（3）依据碳酸性比苯酚的酸性强，弱酸盐与“强”酸发生的复分解反应，二氧化碳和苯酚钠反应生成苯酚，反应的方程式为：C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，所以由设备③进入设备④的物质B是NaHCO₃，
故答案为：C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃；NaHCO₃；
（4）盛有碳酸氢钠溶液的设备④中，加入生石灰，生石灰与碳酸氢钠溶液里的水反应生成氢氧化钙，熟石灰和与碳酸氢钠发生复分解反应，生成碳酸钙沉淀、水、氢氧化钠，有关反应方程式为：CaO+H₂O=Ca（OH）₂，Ca（OH）₂+NaHCO₃=CaCO₃↓+NaOH+H₂O，所以产物为CaCO₃、NaOH和水，可通过过滤操作分离出碳酸钙和氢氧化钠，
故答案为：CaCO₃；过滤；
（5）设备⑤应是石灰窑，CaCO₃高温分解所得的产品是氧化钙和二氧化碳，所得二氧化碳通入设备③，反应所得氧化钙进入设备④．在含苯酚工业废水提取苯酚的工艺流程中，苯、氧化钙、CO₂、和NaOH理论上应当没有消耗，它们均可以循环使用，
故答案为：CO₂；NaOH．

点评 本题考查了化学实验基本操作方法的综合应用，题目难度中等，明确工艺流程及反应原理为解答关键，注意掌握化学实验基本操作方法，试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力．