Question

(16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，试探究有关因素对该降解反应速率的影响。实验中控制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）设计如下对比实验。
（1）请完成以下实验设计表（将表中序号处应填内容）。

①          ②          ③          ④
⑤
（2）实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如右上图所示。
a．请根据右上图实验Ⅰ曲线，计算降解反应在50—300s内的平均反应速率v（p-CP）=     ，以及300s时p-CP的降解率为          ；
b．实验Ⅰ、Ⅱ表明温度升高，降解反应速率         （填“增大”、“减小”或“不变”）；
c．实验Ⅲ得出的结论是：pH=10时，                 ；
（3）可通过反应Fe³⁺ + SCN^— Fe（SCN）²⁺ 来检验反应是否产生铁离子。已知在一定温度下该反应达到平衡时c（Fe³⁺）="0.04" mol/L，c（SCN^—）=0.1mol/L，c[Fe（SCN）²⁺]=0.68mol/L，则此温度下该反应的平衡常数K=      。

Answer 1

（1）① 313  ② 3  ③ 6.0  ④ 0.30        （各1分）
（以下每空2分）
⑤ 探究pH对降解速率的影响
（2）4.8×10^－6 mol/(L·s) （若数值正确，不写单位或单位错误给1分）
80%（或0.8）         增大        降解速率为0
（3） 170 L/mol 或170 (mol/L)^－1 （只要数值正确，写不写单位均给满分）

（1）对比实验的基本思想是控制变量法，可以在温度相同时，变化浓度，或者在浓度相等时，变化温度；
（2）a、根据反应速率公式v=，，降解率=×100%来计算；
b、根据实验①②的数据来回答；
c、在pH=10时，根据降解率=×100%来计算；
（3）反应Fe³⁺+SCN^-Fe（SCN）²⁺的平衡常数K=来计算。
解；（1）对比实验的基本思想是控制变量法，温度相同时，变化浓度，在浓度相等时，变化温度，故答案为：313；3；6.0；0.30；探究pH对降解速率的影响；
（2）a．应在50-300s内的平均反应速率v（p-CP）===
4.8×10^-6 mol?L^-1?s^-1，300s时p-CP的降解率=×100%=80%，故答案为：4.8×10^-6mol?L^-1?s^-1；80%；
b．根据实验数据内容可以看出温度升高，降解反应速率增大，故答案为：增大；
c．根据实验数据内容可以看出pH=10时，降解速率为零，故答案为：零；
（3）反应Fe³⁺+SCN^-Fe（SCN）²⁺的平衡常数K== =170L/mol。
故答案为170。