Question

（9分）Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe²⁺浓度的废水中加入H₂O₂，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。

[实验设计]控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比试验。

（1）完成以下实验设计表（表中不要留空格）。

实验 编号	实验目的	T/K	pH	c/10-3mol·L-1
H2O2	Fe2+
①	为以下实验作参照	298	3	6.0	0.30
②	探究温度对降解反应速率的影响
③		298	10	6.0	0.30

 [数据处理]实验测得p—CP的浓度随时间变化的关系如图，①②③分别代表以上三组实验测得的数据曲线。

（2）请根据实验①曲线，计算降解反应在50~150s内的平均反应速率；v(p—CP)=                     mol·L^-1·s^-1。

（3）实验①、②表明温度升高，该降解反应速率_____。 (增大或减小)但其他文献表明，温度过高时（如接近100℃）反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H₂O₂的角度分析原因： _________________________。

（4）实验③得出的结论是：pH等于10时，                            __

（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：

 

Answer 1

【答案】

（9分）（1）

实验 编号	实验目的	T/K	pH	c/10-3mol·L-1
H2O2	Fe2+
①
②		313	3	6.0	0.30
③	探究溶液的pH对降解反应速率的影响

（2）8.0×10^-6

（3）过氧化氢在温度过高时迅速分解。

（4）反应速率趋向于零（或该降解反应趋于停止）

（5）将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH约为10（或将所取样品骤冷等其他合理答案均可）

【解析】(1)进行实验探究时，必须在保证其它条件完全相同的条件下改变某一条件。

（2）v(p—CP)= 8.0×10^-6mol·L^-1·s^-1

（3）过氧化氢具有热不稳定性，受热易分解

（4）由图像可看出当PH=10时，有机污染物p-CP降解速率几乎为0

(5)由（4）小题启示可知