超临界流体(SCF)是指流体的温度和压力处于它的临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上时的一种特殊状态的流体.它兼具气态和液态的特征,同时又具有许多独特的性质,

超临界流体(SCF)是指流体的温度和压力处于它的临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上时的一种特殊状态的流体.它兼具气态和液态的特征,同时又具有许多独特的性质,

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超临界流体(SCF)是指流体的温度和压力处于它的临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上时的一种特殊状态的流体.它兼具气态和液态的特征,同时又具有许多独特的性质,如无机盐在超临界水(SCW)中的溶解度很低,而有机物和氧气、氮气以及二氧化碳等气体则与超临界水完全互溶等.水的状态与压强、温度关系如图示意:
(1)指出三相点对应的温度和压强______、______.
(2)在200℃、10MPa时,水的状态是______,使之成为超临界水的必要措施为______.
(3)80年代中期美国学者Modell首次提出超临界水氧化技术(SCWO),即以超临界水为介质,用空气、氧气等氧化剂将有机废物氧化成二氧化碳、氮气、水以及盐类(SO42-、PO43-)等无毒小分子,反应过程中放热.该项技术很快在航天领域得到应用,生产火箭燃料的工业废水中含有少量的偏二甲肼[C2H8N2],偏二甲肼[C2H8N2]属于______(填一种物质类别),利用SCWO技术,偏二甲肼能迅速和双氧水反应,该反应的化学方程式为______.该项技术处理废水时,除了反应彻底、迅捷和广泛的适用性外,还具有的优点是______.
(4)根据短文中的意思判断下列说法不正确的是______
A.超临界态水是一种新物质B.超临界态水不会形成二次污染
C.超临界态水是一种新型催化剂D.超临界态水不可用于解决白色污染问题
(5)工业上利用SCWO技术对一些难降解的有机废水进行处理.在处理某些含可溶性无机盐(只含钠盐、钾盐)的有机废水时,常常会出现管道堵塞现象,发生这种现象的原因是______,定期清洗堵塞管道的方法是______.
答案
(1)由图象可知,三相点对应的是0℃,0.6MPa;
(2)由图可知,在200℃,10MPa时,应位于曲线的右侧,为气体,由图象可知,在374.3℃,22MPa时水为临界点,则若要使之成为超临界水,必须采取的措施是温度升高到374.3℃,加压至22MPa以上;
(3)由偏二甲肼的化学式可知,属于有机物,在超临界水中,偏二甲胼[(CH32NNH2]能迅速被H2O2氧化,生成二氧化碳、氮气、水等无毒小分子,反应的方程式为(CH32NNH2+8H2O2═2CO2+12H2O+N2;分析生成物不会对环境造成任何污染;
(4)A、超临界态水是普通的水改变压强和温度后产生的,没有发生化学变化,所以不会有新的物质生成,故错误;
B、在超临界态水中,有机的高分子会被氧化成无毒的小分子,不会使污染物向下个阶段传播,故正确;
C、超临界水可以加快有机高分子的分解,而本身不变,所以满足催化剂的条件,故正确;
D、白色污染主要是聚乙烯,属于有机高分子,而超临界态水会加快有机高分子的分解,故错误.
(5)当发生堵塞时,水应达到临界点,钠盐、钾盐在超临界水中的溶解度很低,易析出固体而导致堵塞,可以在常压或减压的条件下,用普通热水或冷水对堵塞管道进行清洗.
故答案为:(1)0℃;0.6MPa;
(2)气态;温度升高到374.3℃,加压至22MPa以上;
(3)有机物;(CH32NNH2+8H2O2═2CO2+12H2O+N2;产物中没有有害物质,不会对环境造成污染;
(4)AD;
(5)钠盐、钾盐在超临界水中的溶解度很低,易析出固体;在常压或减压的条件下,用普通热水或冷水对堵塞管道进行清洗.
举一反三
作为推行“低碳经济”的重要科技进步成果.太阳能光伏发电成为上海世博会的“亮点”.太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅,生产高纯硅的流程示意图如下:

(1)写出从粗硅到SiHCl3的化学方程式______.
(2)“精馏”也是蒸馏的一种形式.通过蒸馏可把液体混合物分离开,原理是利用混合物各成分的______(填“熔点”或“沸点”)不同.
(3)整个制备过程必须达到无水无氧.在H2还原SiHCl3,过程中若混入O2,可能引起的后果是______;______.
(4)为了达到资源综合利用,上述生产流程中某些物质可循环使用,这些物质是______(填化学式).
(5)石英砂的主要成分是SiO2,含有少量杂质Al2O3.若要除去石英砂中少量的杂质,可选用的试剂是______(填化学式).
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某校课题研究小组到电镀厂考察,了解到铁制品表面镀铜的主要工艺流程如图:
结合流程中提供的信息回答:
①铁锈的主要成分是______(写化学式),写出铁锈与稀硫酸反应的化学方程式______,流程Ⅱ废水中含有的物质由H2SO4,Fe2(SO43和______(写化学式).
②在流程Ⅲ中,当铁制品在硫酸铜溶液中进行电镀时,你能看到铁表面渐渐覆盖一层红色物质,写出其反应的化学方程式______.
③经测定:流程Ⅳ中废水的pH为4,废水中一定没有______.
④流程Ⅳ废水中除流程Ⅰ,Ⅱ引入的物质外,还含有流程Ⅲ引入的______;请设计简单方案来证明你的推断:______.
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下列转化,只有加入盐酸后可一步实现的是
①Cu(OH)2→CuCl2②Fe→FeCl2③CaCO3→CO2④CaCO3→CaCl2(  )
A.①②B.②③C.③④D.①④
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自然界的矿物中有一种重晶石矿的主要成分是BaSO4,它不溶于任何酸、碱和水,纯净的硫酸钡可供医疗等方面应用,某同学用重晶石和焦炭为原料,制取纯净硫酸钡,部分流程如下(设矿物中杂质不与焦炭反应,也不溶于水):

(1)步骤①中,哪些元素的化合价升高,哪些元素化合价降低?______,
(2)步骤②中溶液A中溶质的化学式:______;
(3)写出利用溶液A中的溶质为主要原料制取BaSO4的化学方程式:______.
(4)步骤②产生有毒气体H2S,应加以改进,为使实验既不产生H2S又能获得纯净BaSO4,请你提出改进意见.______;
有关反应的化学方程式是______.
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我们已经学习很多物质并进行分类,下列各组表示同一种物质的是 [     ]
A.  氢氧化钠、烧碱、火碱
B.  氢氧化钙、消石灰、生石灰
C.  盐酸、氯化氢、食盐
D.  冰、干冰、水
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