Question

4．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进行的是萃取与分液操作（填写操作名称），实验室这一步操作所用的仪器是分液漏斗．
（2）由设备②进入设备③的物质A是C₆H₅ONa．
（3）在设备③中发生反应的化学方程式为C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃．
（4）在设备④中，物质B的水溶液和CaO反应，产物是CaCO₃、NaOH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、CO₂．
（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CH₃-C≡C-O-C≡C-CH₃．
①核磁共振氢谱只有一个峰      ②分子中无碳碳双键．

Answer 1

分析 由流程可知，设备①中用苯萃取废液中的苯酚、再进行分液分离，设备②加入氢氧化钠溶液，可得到苯酚钠，分液得到苯进行循环利用，在设备③中通入二氧化碳可得到苯酚，发生C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，设备④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，过滤分离，氢氧化钠溶液循环利用，碳酸钙在设备⑤中加热分解得到CaO与CO₂，二者也进行循环利用．
（6）苯酚分子式为C₆H₆O，苯酚的同分异构体中核磁共振氢谱只有一个峰，说明只有一种氢原子，即结构对称，分子中无碳碳双键，说明含两个碳碳三键，氧在中间位置，据此书写．

解答 解：由流程可知，设备①中用苯萃取废液中的苯酚、再进行分液分离，设备②加入氢氧化钠溶液，可得到苯酚钠，分液得到苯进行循环利用，在设备③中通入二氧化碳可得到苯酚，发生C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，设备④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，过滤分离，氢氧化钠溶液循环利用，碳酸钙在设备⑤中加热分解得到CaO与CO₂，二者也进行循环利用．
（1）工业废水与苯进入设备①得到苯酚、苯的溶液，并分离出水，说明在设备①中进行的是萃取与分液，实验室这一步操作所用的仪器是分液漏斗，
故答案为：萃取与分液；分液漏斗；
（2）由上述分析可知，由设备②进入设备③的物质A是C₆H₅ONa，
故答案为：C₆H₅ONa；
（3）二氧化碳和苯酚钠反应生成苯酚与碳酸氢钠，反应的方程式为C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，
故答案为：C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃；
（4）物质B为NaHCO₃，设备④中有关反应方程式为：CaO+H₂O=Ca（OH）₂，Ca（OH）₂+NaHCO₃=CaCO₃↓+NaOH+H₂O，
故答案为：NaOH；
（5）由上述分析可知，苯、氧化钙、CO₂、和NaOH均可以循环使用，
故答案为：CO₂；
（6）苯酚分子式为C₆H₆O，苯酚的同分异构体中核磁共振氢谱只有一个峰，说明只有一种氢原子，即结构对称，分子中无碳碳双键，说明含两个碳碳三键，氧在中间位置，结构简式为：CH₃-C≡C-O-C≡C-CH₃，
故答案为：CH₃-C≡C-O-C≡C-CH₃．

点评 本题考查物质分离提纯综合应用，关键理解工业废水提取苯酚的工艺流程，是对学生综合能力的考查，难度中等．