[题目]造纸.炼焦.医药.塑料等行业的废水中常含有苯酚(C6H5OH).会对人类的生产和生活造成极大的危害.含酚废水的处理是环境科学领域的热点问题.下面介绍三项新技术.电渗析苯酚具有微弱的酸性.可利用电场促使C6H5O-定向移动.脱离废水.并富集回收.其电离方程式.电渗析装置示意图如下: (1)为促进苯酚电离并增强溶液导电能力.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】造纸、炼焦、医药、塑料等行业的废水中常含有苯酚（C6H5OH），会对人类的生产和生活造成极大的危害。含酚废水的处理是环境科学领域的热点问题，下面介绍三项新技术。

电渗析

苯酚具有微弱的酸性，可利用电场促使C6H5O－定向移动、脱离废水，并富集回收。其电离方程式、电渗析装置示意图如下：

（1）为促进苯酚电离并增强溶液导电能力，可向废水中加入__________。

（2）A、B分别为离子交换膜，其中A应该是______（填“阳”或“阴”）离子交换膜。

催化重整制氢

在固定床反应器中，用含Rh催化剂使苯酚与水蒸气反应转化为氢气和二氧化碳。已知：2H2(g)+ O2(g)== 2H2O(g) ΔH1=－483.6 kJ·mol－1

C6H5OH(g)+ 7O2(g)== 6CO2(g)+ 3H2O(g) ΔH2=－2742.4 kJ·mol－1

（3）那么，反应C6H5OH(g)+ 11H2O(g)== 6CO2(g)+ 14H2(g) ΔH=_________kJ·mol－1。

活性炭纤维（ACF）物理吸附

ACF是一种活性炭纤维，不溶于水，具有多孔结构，可吸附苯酚等多种有机物质。下表是实验室里在不同温度下用0.50 g ACF吸附处理1 L苯酚溶液的相关数据。

T / ℃	25	35	45	55	65
起始苯酚浓度 / mol·L－1	1.50×10－3	1.50×10－3	1.50×10－3	1.50×10－3	1.50×10－3
平衡苯酚浓度 / mol·L－1	5.00×10－4	6.43×10－4	7.85×10－4	9.12×10－4	1.13×10－3

（4）由表格数据可知，C6H5OH(aq) + ACF(s) C6H5OH·ACF(s，吸附态) ΔH_____0(填“>”或“<”)。

（span>5）已知：吸附平衡常数KF=，（其中，平衡时单位质量吸附剂对苯酚的吸附量；n为与ACF吸附能力相关的系数，25℃时n为0.5），计算25℃时KF（苯酚）=_____________________。

【答案】氢氧化钠阴 642.8 < 8×103

【解析】

（1）加入碱中和H+，平衡向右移动，溶液中离子浓度增大；

（2）在电场作用下C6H5O－向阳极移动，C6H5O－与阳极放电生成的H+反应生成C6H5OH，达到富集回收的目的；

（3）由盖斯定律计算热化学方程式的ΔH；

（4）由公式qe=（起始苯酚浓度—平衡苯酚浓度）v溶液/mACF用量、KF（苯酚）=qe/cn（平衡苯酚浓度）结合表给数据计算。

（1）苯酚在溶液中微弱电离：，使溶液呈若酸性，向溶液中加入氢氧化钠中和H+，H+浓度减小，平衡向右移动，溶液中离子浓度增大，增强溶液导电能力，故答案为：氢氧化钠；

（2）在电场作用下C6H5O－通过A膜向阳极移动，阳极上水放电：2H2O—4e—=O2↑+4H+，放电生成的阳离子与C6H5O－反应生成C6H5OH，则A膜为阴离子交换膜，故答案为：阴；

（3）将已知热化学方程式依次编号为①②，由盖斯定律②—①×7的反应C6H5OH(g)+ 11H2O(g)== 6CO2(g)+ 14H2(g)，则ΔH=－2742.4 kJ·mol－1—（－483.6 kJ·mol－1）×7=+ 642.8 kJ·mol－1，故答案为：642.8；

（4）由表格数据可知，温度越高，平衡时苯酚浓度越大，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，ΔH<0，故答案为：<；

（5）由表格数据可知，25℃时起始苯酚浓度为1.50×10－3 mol·L－1，平衡苯酚浓度为5.00×10－4mol·L－1，qe=（起始苯酚浓度—平衡苯酚浓度）v溶液/mACF用量=（1.50×10－3 mol·L－1—5.00×10－4mol·L－1）×1L/0.5g=2×10－3，KF（苯酚）=qe/cn（平衡苯酚浓度）=2×10－3/(5.00×10－4mol·L－1)2=8×103，故答案为：8×103。

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