废水中回收苯酚的方法
(1)苯酚和氯化铁溶液之间会发生显色反应,向溶液中滴加FeCl 3 溶液,若溶液呈紫色,则表明污水中有苯酚,苯酚可以和氢氧化钠反应得到苯酚钠溶液,苯酚钠溶液和有机溶剂是互不相溶的,与有机溶剂脱离,然后向苯酚钠溶液中通入二氧化碳可以得到苯酚,发生的反应为:
、 ,
故答案为:取少量废液于试管中,滴加少量FeCl 3 溶液,溶液变紫色,说明废液中含有苯酚; 、 ;
(2)检验醛基,可用弱氧化剂进行氧化,加入银氨溶液后,水浴加热有银镜生成,可证明有醛基,或加入新制氢氧化铜进行加热,反应方程式为:
或
;检验碳碳双键,可用溴水,但醛基也可与溴水发生氧化反应而使溴水褪色,则应先加入银氨溶液氧化-CHO后,调pH至酸性再加入溴水,看是否褪色,反应的方程式为 ,
故答案为:稀氨水、AgNO 3 溶液或新制Cu(OH) 2 ;
或 ; ;
(3)硝酸具有强氧化性,可与试管内壁上的Ag反应使Ag溶解,则硝酸可用来清洗做过银镜反应的试管,
故答案为:HNO 3 .
回收苯酚一般流程为“加入NaOH→静置分层→分液,取水层→通入CO2→苯酚析出”
利用苯酚与碱生成酚钠盐,从而溶于水中,与有机物分层,然后分离。
但此题中,苯酚是与乙醇混合,用酚钠盐的方法不妥,因为乙醇与水将混溶。此时,应该采用直接蒸馏的办法,来使苯酚与酒精分离。苯酚沸点在181.9℃,乙醇在78.4℃,那么大的沸点差,很容易用蒸馏的方式分离。如果要使分离效果更完美,可以用分馏的方式,在蒸馏基础上加分馏柱,控制柱顶温度76--80℃,把乙醇分出来。
试题创设的情景是工业废水中苯酚回收处理的工艺流程图,涉及到五种设备,四种化工原料,多个有机化学、无机化学反应,是一个典型的有机、无机综合题。
从给出的含苯酚的工业废水处理的流程图可作如下分析:
(1)从工业废水与苯进入设备Ⅰ得到苯酚、苯的溶液与无酚工业废水(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)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)在盛有苯酚钠溶液的设备Ⅲ中,通入过量的二氧化碳气,这两种物质间发生化学反应,生成苯酚和碳酸氢钠,这个化学实质是弱酸盐与“强”酸发生的复分解反应(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。
(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:
同样正确。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。
(5)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实质应是石灰窑,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。
首先乙醇不会和苛性钠溶液反应,这样原来的溶液就变成了苯酚钠、苛性钠溶液(加入苛性钠溶液是过量的)中混有乙醇。乙醇的沸点是78度,水的沸点是100度。这样加热到78度,达到乙醇的沸点,乙醇被全部蒸馏掉,而剩下的苯酚钠、苛性钠溶液不变。最后通入过量的二氧化碳气体,由于碳酸酸性强于苯酚酸性,所以加入二氧化碳后,苛性钠先全部转化为NaHCO3(加入过量二氧化碳),然后苯酚钠全部转化为苯酚。苯酚不溶水,与生成的NaHCO3溶液分层,静置后分液可以得到苯酚。
2.蒸馏 (蒸出乙醇 ,留下苯酚钠)
3.然后通CO2,(还原苯酚 方程式 C6H5ONa+CO2+H2O==C6H5OH+NaHCO3)
4.苯酚与碳酸氢钠不溶 ,分液 ,下层为苯酚。