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含苯酚的工业废水的处理流程如图所示.
时间:2024-02-28 07:18 点击次数:199

  (1)①流程图设备Ⅰ中进行的是萃取、分液操作(填写操作名称).实验室里这一步操作可以用分液漏斗(填仪器名称)进行.

  ②由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是C6H5ONa(填化学式,下同).由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是NaHCO3.

  ④在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和CaCO3.通过过滤(填操作名称)操作,可以使产物相互分离.

  (2)为了防止水源污染,用简单而又现象明显的方法检验某工厂排放的污水中有无苯酚,此方法是向污水中滴加FeCl3溶液,若溶液呈紫色,则表明污水中有苯酚.

  分析由流程可知,设备Ⅰ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Ⅱ,设备Ⅱ加入氢氧化钠溶液,可得到苯酚钠,在设备Ⅲ中通入二氧化碳可得到苯酚,发生C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3,设备Ⅳ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)①苯萃取苯酚,加入过量的氢氧化钠溶液,苯酚和氢氧化钠反应,静置分液,据此即可解答;

  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;

  (3)生成的沉淀为三溴苯酚,根据n=$\frac{m}{M}$计算出三溴苯酚的物质的量,根据反应可知该废水中含有苯酚的物质的量,再根据m=nM计算出苯酚的质量,最后计算出其浓度.

  解答解:(1)①工业废水与苯进入设备Ⅰ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Ⅰ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Ⅱ;萃取、分液必须用到的仪器名称叫分液漏斗,

  ②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反应,生成苯酚钠和水,由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是C6H5ONa,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,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,下层的苯酚钠溶液进入设备(Ⅲ);在盛有苯酚钠溶液的设备Ⅲ中,通入过量的二氧化碳气,发生化学反应,生成苯酚和碳酸氢钠,

  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,

  ④盛有碳酸氢钠溶液的设备Ⅳ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,生成沉淀;溶液与沉淀通过过滤分离,故答案为:CaCO3;过滤;

  ⑤设备Ⅴ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Ⅲ,反应所得氧化钙进入设备Ⅳ.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,

  (2)苯酚和氯化铁溶液之间会发生显色反应,向溶液中滴加FeCl3溶液,若溶液呈紫色,则表明污水中有苯酚,

  故答案为:向污水中滴加FeCl3溶液,若溶液呈紫色,则表明污水中有苯酚;

  点评本题考查物质的分离、提纯的基本方法和综合应用,为高频考点,涉及苯酚工业废水提取苯酚的工艺流程,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,根据苯和苯酚的性质进行解答,题目难度中等.

  (1)其中代表金刚石的是(填编号字母,下同)①,其中每个碳原子与4个碳原子最接近且距离相等.金刚石属于原子晶体.

  (2)其中表示NaCl的是②,每个Na+周围与它最接近且距离相等Na+有12个,每个晶胞有4个Na+.

  (4)代表干冰的是④,它属于分子晶体,每个CO2分子与12个CO2分子紧邻,该晶胞中有4个CO2分子.

  (5)上述四种物质的熔点由高到低的排列顺序为(填物质名称)金刚石>NaCl>CsCl>干冰.

  (1)实验中发现,反应后①中的温度升高;②中的温度降低.由此判断铝条与盐酸的反应是放热反应,Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应是吸热反应.反应过程①(填“①”或“②”)的能量变化可用图2表示.

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