Question

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)。实验室里这一步操作可以用________(填仪器名称)进行。

②在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为________________________。

(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)为测定废水中苯酚的含量，取此废水100 mL，向其中加入浓溴水至不再产生沉淀为止，得到沉淀0.331 g，此废水中苯酚的含量为______mg·L^－1。

Answer

萃取、分液 分液漏斗 C6H5ONa＋CO2＋H2O―→C6H5OH＋NaHCO3 向污水中滴加FeCl3溶液，若溶液呈紫色，则表明污水中有苯酚 )940

【解析】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，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，据此分析解答。

（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，方程式为C6H5ONa＋CO2＋H2O→C6H5OH＋NaHCO3；（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；（3）发生反应为苯酚与浓溴水反应，是苯酚分子中羟基对苯环影响，邻对位氢原子活泼，易于取代，反应的化学方程式为：，得到沉淀0.331g为三溴苯酚，其物质的量为：0.331g÷331g/mol=0.001mol，则100mL 该废水中含有苯酚的物质的量为0.001mol，质量为：94g/mol×0.001mol=0.094g，此废水中苯酚的含量为：0.094g÷0.1L

=0.94g/L=940mg/L。