Question

【題目】工業廢渣、廢水回收利用是重要研究課題。下面流程是生產食用香料正丁酸乙酯的工廠廢水(含乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙醚和大量無機懸浮物)聯合利用電子工業廢料[含SiO2和Cu2(OH)2CO3]回收銅的工藝設計。回答下列問題：

（1）初沉加入的試劑是明礬，寫出參與凈水的離子的水解方程式：______________________。

（2）固體X的成分是__________，反應Ⅰ的化學反應方程式____________________________。

（3）試劑Y為__________，加快反應Ⅱ速率的措施有__________________(任寫一條)。

（4）反應Ⅲ的離子方程式為________________________________________。

（5）硅膠在生活與生產中用途廣泛，寫出其中一種用途：_______________________。

Answer 1

【答案】

（1）明礬凈水在于Al3＋的水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋。

（2）廢料[含SiO2和Cu2(OH)2CO3]加熱情況下發生的化學反應方程式為：Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑則固體X的成分是CuO、SiO2。能與CuO反應的為乙醇和正丁酸，由于正丁酸在液體C和D的混合物中，所以液體A為乙醇。反應Ⅰ的化學反應方程式：CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋H2O＋Cu。

（3）試劑Y是氫氧化鈉溶液；增大氫氧化鈉溶液(試劑B)的濃度、將固體粉碎、升高溫度等。

（4）液體B為正丁酸乙酯，反應方程式為：2CH3CH2CH2COOCH2CH3＋SiO32－＋2H2O→2CH3CH2CH2COO－＋2CH3CH2OH＋H2SiO3↓。

（5）硅膠的用途：催化劑載體(或干燥劑)。

【解析】

試題分析：從流程圖看出廢水經過初沉后的溶液Ⅰ的主要成分有乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙醚，根據廢料的組成，加熱廢料后主要物質有CuO、SiO2，溶液Ⅰ分餾出來的物質可以和CuO反應生成Cu的是乙醇，故液體A是乙醇，CuO、SiO2和Y 反應生成水玻璃，所以Y是氫氧化鈉溶液,分餾的產物能與水玻璃反應生成硅酸的是乙酸，故液體B是乙酸。

（1）明礬能凈水是因為溶于水電離出的Al3+水解生成Al(OH)3 (膠體)有吸附性，能吸附水中的懸浮雜質，離子方程式為：Al3++3H2OAl(OH)3 (膠體) + 3H+。

（2）根據以上分析可知道固體X的成分是CuO、SiO2。反應I是乙醇和CuO的反應，化學反應方程式為CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋H2O＋Cu。

（3）試劑Y為氫氧化鈉溶液；要加快反應可以采取：增大氫氧化鈉溶液的濃度、將固體粉碎、升高溫度等。

（4）根據以上分析可知反應Ⅲ的離子方程式為2CH3CH2CH2COOCH2CH3＋SiO32－＋2H2O→2CH3CH2CH2COO－＋2CH3CH2OH＋H2SiO3↓；

（5）硅膠可作催化劑載體或干燥劑。