Question

【題目】工業上處理含苯酚廢水的過程如下。回答下列問題：

Ⅰ.測定廢水中苯酚的含量。

測定原理：+3Br2→↓+3HBr

測定步驟：

步驟1：準確量取待測廢水于錐形瓶中。

步驟2：將濃溴水(量)迅速加入到錐形瓶中，塞緊瓶塞，振蕩。

步驟3：打開瓶塞，向錐形瓶中迅速加入溶液(過量)，塞緊瓶塞，振蕩。

步驟4：滴入2~3滴指示劑，再用標準溶液滴定至終點，消耗溶液(反應原理：)。待測廢水換為蒸餾水，重復上述步驟(即進行空白實驗)，消耗溶液。

(1)“步驟1”量取待測廢水所用儀器是________。

(2)為了防止溴的揮發，上述步驟中采取的措施包括迅速加入試劑和________。

(3)“步驟4”滴定終點的現象為________。

(4)該廢水中苯酚的含量為________(用含、的代數式表示)。如果空白實驗中“步驟2”忘記塞緊瓶塞，則測得的廢水中苯酚的含量________(填“偏高”“偏低”或“無影響”，下同)；如果空白實驗中“步驟4”滴定至終點時俯視讀數，則測得的廢水中苯酚的含量________。

Ⅱ.處理廢水。采用基為陽極，不銹鋼為陰極，含苯酚的廢水為電解液，通過電解，陽極上產生羥基(·)，陰極上產生。通過交排列的陰陽兩極的協同作用，在各自區域將苯酚深度氧化為和。

(5)寫出陽極的電極反應式：________。

(6)寫出苯酚在陰極附近被深度氧化的化學方程式：________。

Answer 1

【答案】(酸式)滴定管 塞緊瓶塞 滴入一滴溶液后，錐形瓶內溶液藍色恰好褪去，且半分鐘不恢復原色 偏低 偏低

【解析】

向呈有待測廢水加入濃溴水反應后得到三溴苯酚的沉淀，再加入KI溶液與剩下的Br2發生氧化還原反應得到I2，方程式為Br2+2I-===I2+2Br-，再用Na2S2O3標準溶液滴定I2，可根據消耗的Na2S2O3標準溶液的體積和濃度算出溶液中剩余的Br2的物質的量，再設置一個空白實驗測出濃溴水的物質的量，用Br2總的物質的量-剩余Br2的物質的量即可得出與苯酚反應的Br2的物質的量，再結合反應方程式得到苯酚的物質的量，從而求出廢水中苯酚的含量，結合實驗基本操作及注意事項解答問題。

(1)由于苯酚顯酸性，因此含苯酚的廢水為酸性，“步驟1”中準確量取廢水時所用的儀器可選用酸式滴定管，故答案為：酸式滴定管；

(2)由于溴單質易揮發，因此可采用塞進瓶塞、迅速加入試劑等方法防止其揮發，故答案為：塞緊瓶塞；

(3)用0.01mol/LNa2S2O3標準溶液滴定至終點，由于Na2S2O3標準溶液會反應I2，加入的淀粉遇I2變成藍色，所以滴定終點的現象為滴入一滴溶液后，錐形瓶內溶液藍色恰好褪去，且半分鐘不恢復原色，故答案為：滴入一滴溶液后，錐形瓶內溶液藍色恰好褪去，且半分鐘不恢復原色；

(4)根據反應方程式可得各物質的物質的量關系式：

剩下的濃溴水中Br2的物質的量為0.005V1 mmol，將待測廢液換成蒸餾水時，5mL amol/L的濃溴水中Br2的物質的量為0.005V2 mmol，則與苯酚參與反應的Br2的物質的量為0.005(V2-V1) mmol，根據方程式+3Br2→↓+3HBr可得苯酚的物質的量為 mmol，質量為mg，則該廢水中苯酚的含量為，若步驟2中忘記塞進瓶塞，溴單質揮發，導致最終消耗的Na2S2O3的體積偏小，則測得苯酚的含量偏低，如果空白實驗中步驟4滴定終點時俯視讀數，讀得的體積偏小，則消耗的Na2S2O3的體積偏小，使測得苯酚的含量偏低，故答案為：；偏低；偏低；

(5)由題干信息可知，Ti基PbO2為陽極，則陽極H2O失去電子產生·OH，電極反應式為H2O-e-===H++·OH，故答案為：H2O-e-===H++·OH；

(6)根據題干信息可知，苯酚被陰極產生的H2O2深度氧化產生CO2和H2O，有氧化還原反應規律得到其反應方程式式為C6H5OH+14H2O2===6CO2↑+17H2O，故答案為：C6H5OH+14H2O2===6CO2↑+17H2O。