Question

【題目】苯酚是一種有毒物質，含苯酚的工業廢水必須處理之后才能排放，以下是兩種處理方法：

（1）設備Ⅰ、設備Ⅱ、設備Ⅲ中均需采取的分離操作是____，設備Ⅳ中采取的分離操作為______。

（2）由設備Ⅱ進入設備Ⅲ的物質A是_______，（用化學式作答，下同）設備Ⅳ進入設備Ⅴ的物質B是_________________

（3）在設備Ⅲ中發生反應的離子反應方程式為_____________

方法二：微生物燃料電池污水凈化法（設備原理如圖所示）

（4）左室電極為該電池的____極（選填“正”或“負”），離子交換膜A為___（選填“陽”或“陰”）離子交換膜，其通過的離子為____________。

（5）右室電極反應式為：_______________。

Answer 1

【答案】 分液 過濾 C6H5ONa CaCO3 C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3- 負 陰 Cl- 2NO3-+6H2O+10e-=N2↑+12OH-

【解析】由流程可知，設備Ⅰ中含有苯和工業廢水，可經萃取、分液得到苯酚的苯溶液混合物，進入設備Ⅱ，設備Ⅱ加入氫氧化鈉溶液，可得到苯酚鈉，在設備Ⅲ中通入二氧化碳可得到苯酚，發生C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3，設備Ⅳ中的主要物質為NaHCO3，在溶液中加入氧化鈣，可生成氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀，則

（1）根據以上分析可知設備Ⅰ、設備Ⅱ、設備Ⅲ中均需采取的分離操作是分液，設備Ⅳ中產生碳酸鈣沉淀，采取的分離操作為過濾；（2）由設備Ⅱ進入設備Ⅲ的物質A是C6H5ONa，設備Ⅳ中產生碳酸鈣沉淀，進入設備Ⅴ的物質B是CaCO3；（3）在設備Ⅲ中發生反應的離子反應方程式為C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3-；（4）左室產生CO2，說明苯酚失去電子轉化為CO2，因此左室電極為該電池的負極，電極反應式為C6H5OH－28e－＋11H2O＝6CO2↑＋28H＋，要保持溶液的電中性，氯離子通過交換膜進入左室，因此離子交換膜A為陰離子交換膜。（5）右室硝酸根得到電子轉化為氮氣，電極反應式為2NO3-+6H2O+10e-=N2↑+12OH-。