【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:
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(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)=_____________________。