Question

含苯酚的工业废水的方案如下图所示：

回答下列问题：

（1）设备①进行的是________操作（填写操作名称），实验室这一步操作所用的仪器是_______。

（2）由设备②进入设备③的物质A是_____________。

（3）在设备③中发生反应的化学方程式为_____________________________。

（4）在设备④中，物质B的水溶液和CaO反应，产物是CaCO₃、_________和水，再通过过滤得产物。

（5）上图中，能循环使用的物质是C₆H₆、CaO、NaOH水溶液、___________。

（6）写出同时满足下列条件的苯酚的一种同分异构体的结构简式是_________。

①核磁共振氢谱只有一个峰    

②分子中无碳碳双键

Answer

萃取 分液漏斗 C6H5ONa C6H5ONa +H2O +CO2→C6H5OH + NaHCO3 NaOH CO2 CH3－C≡C－O－C≡C－CH3

【解析】

结合流程图，可知先用苯萃取出废水中的苯酚，向设备②中加入NaOH溶液可将苯酚转化为苯酚钠，进入设备③，通入的CO2将苯酚钠转化为苯酚，生成的NaHCO3进入设备④，与CaO反应生成NaOH;能循环使用的物质还有CO2

（1）从含苯酚的工业废水与苯进入设备Ⅰ得到无酚工业废水（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。所用到的主要仪器是分液漏斗。

（2）根据流程图，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）根据流程图，下一步在盛有苯酚钠溶液的设备Ⅲ中，通入过量的二氧化碳气体，这两种物质间发生化学反应，生成苯酚和碳酸氢钠，H2CO3的酸性比苯酚的酸性强，化学方程式如下：，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。

（4）上层液体B是NaHCO3溶液，经管道输送进入设备Ⅳ。盛有碳酸氢钠溶液的设备Ⅳ中，加入CaO，生石灰与碳酸氢钠溶液里的水化合变为熟石灰Ca(OH)2，Ca(OH)2与 NaHCO3发生复分解反应，生成和沉淀，化学方程式如下：，，若把上述两个反应合并写为下式：    。溶液与沉淀通过过滤分离。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。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应是石灰窑，其中，发生的化学反应为：，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。

（6）因为只有一个峰，确定物质的结构简式高度对称，O原子在中间，不含碳碳双键，所以含有碳碳三键。