Question

（16分）含苯酚的工業廢水處理的流程圖如下所示：

（1）上述流程里，設備Ⅰ中進行的是              操作（填操作名稱），實驗室里這一步操作可以用              進行（填儀器名稱）。
（2）由設備Ⅱ進入設備Ⅲ的物質A是         ，由設備Ⅲ進入設備Ⅳ的物質B是              
（3）在設備Ⅲ中發生反應的化學方程式為                                                    
（4）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     
            操作（填操作名稱）可使產物相互分離。
（5）圖中，能循環使用的物質是C₆H₆、CaO、                              

Answer 1

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

試題分析：（1）從工業廢水與苯進入設備Ⅰ得到苯酚、苯的溶液與無酚工業廢水（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。
（2）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）。
（3）在盛有苯酚鈉溶液的設備Ⅲ中，通入過量的二氧化碳氣，這兩種物質間發生化學反應，生成苯酚和碳酸氫鈉，這個化學實質是較強酸制取較弱的酸，化學方程式為C₆H₅ONa＋CO₂＋H₂O→C₆H₅OH＋NaHCO₃。
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是溶液，經管道輸送進入設備Ⅳ。
（4）盛有碳酸氫鈉溶液的設備Ⅳ中，加入生石灰，生石灰與碳酸氫鈉溶液里的水化合變為熟石灰，隨后發生復分解反應，生成和白色沉淀碳酸鈣沉淀，溶液與沉淀通過過濾分離，即得到碳酸鈣固體。
反應所得溶液，通過管道進入設備Ⅱ，循環使用；所得沉淀進入設備Ⅴ。
（5）在設備Ⅴ中的原料是固體，所得的產品是氧化鈣和二氧化碳，由此可知，設備Ⅴ實質應是石灰窯，即碳酸鈣在高溫下分解生成氧化鈣和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。
點評：該題是高考中的常見考點，試題綜合性強，難度較大，對學生的思維能力提出了更高的要求，學生不易得分。該題在注重基礎性知識考查的同時，側重能力的訓練和解題方法的指導，有利于培養學生的邏輯推理能力，和發散思維能力，提高學生分析問題、解決問題的能力。