Question

【題目】含苯酚的工業廢水的處理流程如圖所示。

(1)流程圖設備Ⅰ中進行的是________操作(填寫操作名稱)。

(2)由設備Ⅱ進入設備Ⅲ的物質A是________(填化學式，下同)。由設備Ⅲ進入設備Ⅳ的物質B是________。

(3)在設備Ⅳ中，物質B的水溶液和CaO反應后，產物是NaOH、H2O和________。通過________(填操作名稱)操作，可以使產物相互分離。

(4)圖中，能循環使用的物質是________、________、NaOH和CaO(填化學式)。

Answer 1

【答案】萃取 C6H5ONa NaHCO3 CaCO3 過濾 C6H6 CO2

【解析】

（1）①從含苯酚的工業廢水與苯進入設備Ⅰ得到無酚工業廢水（此廢水可以排放），說明在設備Ⅰ中進行的是萃取，利用苯與苯酚具有相似的結構，將苯酚從工業廢水里抽提出來，用分液的方法將下層的工業廢水放出排放，上層的苯酚苯溶液進入設備Ⅱ；

故答案為萃取；

(2)設備Ⅱ中向苯酚和苯的混合液中加入NaOH溶液，目的是分離出苯，故A物質是苯酚鈉溶液；在設備Ⅲ中通入CO2分離出苯酚，故剩下物質B是NaHCO3溶液；

故答案為C6H5ONa；NaHCO3；

(3)在設備Ⅳ中向NaHCO3溶液中加入CaO，生成NaOH、H2O、CaCO3，可用過濾操作分離出CaCO3；

故答案為CaCO3；過濾；

(4)根據流程圖，盛有苯酚苯溶液的設備Ⅱ中注入氫氧化鈉溶液，此時，具有酸性的苯酚跟氫氧化鈉發生中和反應，生成苯酚鈉和水，，苯酚鈉是離子化合物，易溶于水中。伴隨上述化學反應的發生，在設備Ⅱ中的液體分為兩層，上層是苯層，下層是苯酚鈉的水溶液（即設問中的物質A），上層的苯通過管道送回設備Ⅰ中繼續萃取工業廢水中的苯酚，循環使用，下層的苯酚鈉（A）溶液進入設備（Ⅲ）。根據流程圖，下一步在盛有苯酚鈉溶液的設備Ⅲ中，通入過量的二氧化碳氣體，這兩種物質間發生化學反應，生成苯酚和碳酸氫鈉，H2CO3的酸性比苯酚的酸性強，化學方程式如下：，在析出的苯酚中含有微量水，呈油狀液體，沉于設備Ⅲ液體的下層，經分液后再精餾可得苯酚。上層液體B是NaHCO3溶液，經管道輸送進入設備Ⅳ。盛有碳酸氫鈉溶液的設備Ⅳ中，加入CaO，生石灰與碳酸氫鈉溶液里的水化合變為熟石灰Ca(OH)2，Ca(OH)2與NaHCO3發生復分解反應，生成NaOH和CaCO3沉淀，化學方程式如下：CaO+H2O= Ca(OH)2，Ca(OH)2+NaHCO3= CaCO3↓+NaOH+H2O，若把上述兩個反應合并寫為下式：CaO+ NaHCO3= CaCO3↓+NaOH。NaOH溶液與CaCO3沉淀通過過濾分離。反應所得NaOH溶液，通過管道進入設備Ⅱ，循環使用；所得CaCO3沉淀進入設備Ⅴ。在設備Ⅴ中的原料是CaCO3固體，所得的產品是氧化鈣和二氧化碳，由此可知，設備Ⅴ應是石灰窯，其中，發生的化學反應為：CaCO3 CaO+CO2↑，反應所得二氧化碳通入設備Ⅲ，反應所得氧化鈣進入設備Ⅳ。

綜上所述，在含苯酚工業廢水提取苯酚的工藝流程中，苯、氧化鈣、氫氧化鈉、二氧化碳4種物質均可以循環使用，理論上應當沒有消耗。

答案為C6H6、CO2。