含苯酚的工业废水的处理流程如图所示。
(1)①流程图设备Ⅰ中进行的是______操作(填写操作名称)。
②图中,能循环使用的物质是:C6H6、CO2______、______。
(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_______________________________________________________。
(3)从废水中回收苯酚的方法是:①用有机溶剂萃取废液中的苯酚;②加入某种药品的水溶液使苯酚与有机溶剂脱离;③通入某物质又析出苯酚。试写出②、③两步的反应方程式:
_________________________________________________________________________________________。
(1)①萃取(或萃取分液) (1分) ②NaOH溶液、(1分) CaO(1分)
(2)向污水中滴加FeCl3溶液,若溶液呈紫色,则表明污水中有苯酚(2分)
(3)
(各2分)
(或者第二式C6H5ONa+CO2+H2O―→C6H5OH+NaHCO3))
【解析】
试题分析:(1)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。
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)。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,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。上层液体B是溶液,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,生石灰与碳酸氢钠溶液里的水化合变为熟石灰,与发生复分解反应,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。
(2)检验污水中有无苯酚,用简单而又现象明显的方法可利用苯酚的显色反应性质,即,先取污水与试管中,向试管中滴加FeCl3溶液,若溶液呈紫色,则表明污水中含有苯酚,反之,则表明没有苯酚。
(3)从废水中回收苯酚,主要是利用了苯酚的弱酸性及在水中溶解度比较小的性质,先加碱性物质,如NaOH或,生成易容与水的苯酚钠,然后分液后,在水层中加入酸性物质,如盐酸或碳酸均可,发生反应如下:,。
考点:本题综合运用有机和无机两部分的化学知识,解决了从含苯酚工业废水中提取回收苯酚的课题,完全符合可持续性发展、无任何污染的绿色化学的要求,体现了STS的考查内容。
科目:高中化学 来源:2012-2013年浙江余姚中学高二第一次质量检测实验班化学试卷(带解析) 题型:填空题
.(1)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 。
从废水中回收苯酚的方法是:①用有机溶剂萃取废液中的苯酚;②加入某种药品的水溶液使苯酚与有机溶剂脱离;③通入某物质又析出苯酚。试写出②③步的化学反应方程式:
、 。
(2)处理含苯酚的工业废水的流程如下:
①在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和 。
通过 (填写操作名称)操作,可以使产物相互分离。
②上面流程中,能循环使用的物质是C6H6、CaO、 、 。
(3)为测定废水中苯酚的含量,取此废水100mL,向其中滴加溴水至不再产生沉淀为止,得到沉淀0.331g,求此废水中苯酚的含量(mg/L)是 。
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科目:高中化学 来源:2014届浙江余姚中学高二第一次质量检测实验班化学试卷(解析版) 题型:填空题
.(1)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 。
从废水中回收苯酚的方法是:①用有机溶剂萃取废液中的苯酚;②加入某种药品的水溶液使苯酚与有机溶剂脱离;③通入某物质又析出苯酚。试写出②③步的化学反应方程式:
、 。
(2)处理含苯酚的工业废水的流程如下:
①在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和 。
通过 (填写操作名称)操作,可以使产物相互分离。
②上面流程中,能循环使用的物质是C6H6、CaO、 、 。
(3)为测定废水中苯酚的含量,取此废水100mL,向其中滴加溴水至不再产生沉淀为止,得到沉淀0.331g,求此废水中苯酚的含量(mg/L)是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:
(1)上述流程里,设备Ⅰ中进行的是___________操作(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用进行___________(填写仪器名称)。
(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是___________,由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是___________。
(3)在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为_________________________________。
(4)在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和___________。通过操作___________(填写操作名称),可以使产物相互分离。
(5)图中,能循环使用的物质是C6H6、CaO、___________、___________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
处理含苯酚的工业废水的流程如下图所示:
(1)上述流程里,设备Ⅰ中进行的是___________操作(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用进行___________(填写仪器名称)。
(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是___________,由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是___________。
(3)在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为_________________________________。
(4)在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和___________。通过操作___________(填写操作名称),可以使产物相互分离。
(5)图中,能循环使用的物质是C6H6、CaO、___________、___________。
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