Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi

Trong công nghiệp hóa dầu, nước thải thường chứa phenol (C6H5OH) - một hợp chất rất độc

Câu hỏi số 969262:
Vận dụng

Trong công nghiệp hóa dầu, nước thải thường chứa phenol (C6H5OH) - một hợp chất rất độc đối với sinh vật thủy sinh. Để loại bỏ phenol, các kỹ sư tiến hành thêm dung môi diisopropyl ether vào nước thải, khuấy trộn kỹ để phenol chuyển từ pha nước sang pha dung môi, sau đó để yên cho hỗn hợp tách thành hai lớp chất lỏng không đồng nhất và tiến hành tách lấy từng lớp. Nguyên lý của phương pháp dựa trên định luật phân bố Nernst: Ở trạng thái cân bằng, tỉ số giữa nồng độ chất tan trong dung môi hữu cơ (Chc) và trong nước (Cn) là một hằng số, gọi là hệ số phân bố (KD): $K_{D} = \dfrac{C_{hc}}{C_{n}}$. Để đánh giá hiệu quả, các kỹ sư sử dụng công thức tính phần trăm chất tan còn lại trong nước sau một lần xử lý (q): $q = \dfrac{m_{sau}}{m_{truoc}}$

Trong đó: msau, mtrước là khối lượng chất tan trong nước sau và trước khi xử lý.

Đúng Sai
a) Phương pháp dùng để tách phenol ra khỏi nước thải ở trên là phương pháp chiết lỏng - lỏng.
b) Khi thực hiện quá trình tách lớp hỗn hợp trên bằng phễu chiết, phần dung môi diisopropyl ether hòa tan phenol sẽ chìm xuống dưới, còn lớp nước sẽ nổi lên trên do dung môi hữu cơ luôn nặng hơn nước.
c) Ở điều kiện thường, phenol là chất lỏng, tan vô hạn trong nước tạo thành dung dịch đồng nhất nên việc loại bỏ chúng bằng phương pháp lọc cơ học thông thường là không thể.
d) Một nhà máy cần xử lý bể chứa 1200 lít nước thải đang nhiễm phenol. Biết hệ số phân bố của phenol giữa diisopropyl ether và nước là KD = 35,5 Theo quy chuẩn môi trường, kỹ sư phải loại bỏ được ít nhất 92% lượng phenol ra khỏi nguồn nước này chỉ sau 1 lần xử lý. Để hệ thống đạt quy chuẩn xả thải môi trường nói trên, thể tích dung môi diisopropyl ether tối thiểu cần sử dụng cho 1 lần xử lý là 389 lít. (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị).

Đáp án đúng là: Đ; S; S; Đ

Quảng cáo

Câu hỏi:969262
Phương pháp giải

a)Phương pháp chiết lỏng - lỏng dựa trên sự phân bố khác nhau của một chất tan giữa hai dung môi không trộn lẫn vào nhau (thường là nước và một dung môi hữu cơ).

b) Dựa trên nguyên tắc của phương pháp chiết lỏng - lỏng. Khi hai chất lỏng không trộn lẫn vào nhau, chất lỏng nào có khối lượng riêng (d) nhỏ hơn sẽ nổi lên trên và chất lỏng có khối lượng riêng lớn hơn sẽ ở phía dưới.

c) Tính chất vật lí phenol.

d) - Sử dụng công thức hiệu suất chiết ($E$) sau 1 lần chiết: $E = \dfrac{K_D \cdot V_s}{K_D \cdot V_s + V_w}$.

- Trong đó: $K_D$ là hệ số phân bố, $V_s$ là thể tích dung môi, $V_w$ là thể tích nước thải.

- Thiết lập bất phương trình $E \ge 0,92$ và giải tìm $V_s$.

Giải chi tiết

a) đúng,vì trong quy trình trên, phenol ban đầu nằm trong nước thải (pha nước). Khi thêm diisopropyl ether (dung môi hữu cơ không tan trong nước) và khuấy trộn, phenol sẽ tan tốt hơn trong ether và chuyển dần từ pha nước sang pha hữu cơ theo định luật phân bố Nernst.

b) sai, vì diisopropyl ether có khối lượng riêng khoảng $0,72$ g/mL, trong khi khối lượng riêng của nước xấp xỉ $1,0$ g/mL. Vì $d_{ether} < d_{water}$, nên lớp dung môi hữu cơ (diisopropyl ether hòa tan phenol) sẽ nhẹ hơn và nổi lên trên, còn lớp nước sẽ ở phía dưới.

c) sai, vì ở điều kiện thường ($25^\circ C$), phenol là chất rắn kết tinh không màu, có nhiệt độ nóng chảy khoảng $43^\circ C$.

d) đúng, hiệu suất chiết đạt ít nhất 92% ⟹ msau tối đa là 8%

Hiệu suất chiết 1 lần: $\left. E = \dfrac{K_{D}.V_{s}}{V_{w} + K_{D}.V_{s}}\Rightarrow V_{s} = \dfrac{E.V_{w}}{K_{D}(1 - E)} = \dfrac{0,92.1200}{35,5(1 - 0,92)} \approx 389(L) \right.$

Đáp án cần chọn là: Đ; S; S; Đ

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

>>  2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com