Question

超臨界流體（SCF）是指流體的溫度和壓力處于它的臨界溫度（T_c）和臨界壓力（P_c）以上時的一種特殊狀態(tài)的流體．它兼具氣態(tài)和液態(tài)的特征，同時又具有許多獨特的性質(zhì)，如無機(jī)鹽在超臨界水（SCW）中的溶解度很低，而有機(jī)物和氧氣、氮氣以及二氧化碳等氣體則與超臨界水完全互溶等．水的狀態(tài)與壓強、溫度關(guān)系如圖示意：
（1）指出三相點對應(yīng)的溫度和壓強______、______．
（2）在200℃、10MPa時，水的狀態(tài)是______，使之成為超臨界水的必要措施為______．
（3）80年代中期美國學(xué)者M(jìn)odell首次提出超臨界水氧化技術(shù)（SCWO），即以超臨界水為介質(zhì)，用空氣、氧氣等氧化劑將有機(jī)廢物氧化成二氧化碳、氮氣、水以及鹽類（SO₄^2-、PO₄^3-）等無毒小分子，反應(yīng)過程中放熱．該項技術(shù)很快在航天領(lǐng)域得到應(yīng)用，生產(chǎn)火箭燃料的工業(yè)廢水中含有少量的偏二甲肼[C₂H₈N₂]，偏二甲肼[C₂H₈N₂]屬于______（填一種物質(zhì)類別），利用SCWO技術(shù)，偏二甲肼能迅速和雙氧水反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．該項技術(shù)處理廢水時，除了反應(yīng)徹底、迅捷和廣泛的適用性外，還具有的優(yōu)點是______．
（4）根據(jù)短文中的意思判斷下列說法不正確的是______
A．超臨界態(tài)水是一種新物質(zhì)B．超臨界態(tài)水不會形成二次污染
C．超臨界態(tài)水是一種新型催化劑D．超臨界態(tài)水不可用于解決白色污染問題
（5）工業(yè)上利用SCWO技術(shù)對一些難降解的有機(jī)廢水進(jìn)行處理．在處理某些含可溶性無機(jī)鹽（只含鈉鹽、鉀鹽）的有機(jī)廢水時，常常會出現(xiàn)管道堵塞現(xiàn)象，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是______，定期清洗堵塞管道的方法是______．

Answer 1

（1）由圖象可知，三相點對應(yīng)的是0℃，0.6MPa；
（2）由圖可知，在200℃，10MPa時，應(yīng)位于曲線的右側(cè)，為氣體，由圖象可知，在374.3℃，22MPa時水為臨界點，則若要使之成為超臨界水，必須采取的措施是溫度升高到374.3℃，加壓至22MPa以上；
（3）由偏二甲肼的化學(xué)式可知，屬于有機(jī)物，在超臨界水中，偏二甲胼[（CH₃）₂NNH₂]能迅速被H₂O₂氧化，生成二氧化碳、氮氣、水等無毒小分子，反應(yīng)的方程式為（CH₃）₂NNH₂+8H₂O₂═2CO₂+12H₂O+N₂；分析生成物不會對環(huán)境造成任何污染；
（4）A、超臨界態(tài)水是普通的水改變壓強和溫度后產(chǎn)生的，沒有發(fā)生化學(xué)變化，所以不會有新的物質(zhì)生成，故錯誤；
B、在超臨界態(tài)水中，有機(jī)的高分子會被氧化成無毒的小分子，不會使污染物向下個階段傳播，故正確；
C、超臨界水可以加快有機(jī)高分子的分解，而本身不變，所以滿足催化劑的條件，故正確；
D、白色污染主要是聚乙烯，屬于有機(jī)高分子，而超臨界態(tài)水會加快有機(jī)高分子的分解，故錯誤．
（5）當(dāng)發(fā)生堵塞時，水應(yīng)達(dá)到臨界點，鈉鹽、鉀鹽在超臨界水中的溶解度很低，易析出固體而導(dǎo)致堵塞，可以在常壓或減壓的條件下，用普通熱水或冷水對堵塞管道進(jìn)行清洗．
故答案為：（1）0℃；0.6MPa；
（2）氣態(tài)；溫度升高到374.3℃，加壓至22MPa以上；
（3）有機(jī)物；（CH₃）₂NNH₂+8H₂O₂═2CO₂+12H₂O+N₂；產(chǎn)物中沒有有害物質(zhì)，不會對環(huán)境造成污染；
（4）AD；
（5）鈉鹽、鉀鹽在超臨界水中的溶解度很低，易析出固體；在常壓或減壓的條件下，用普通熱水或冷水對堵塞管道進(jìn)行清洗．