Question

【题目】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），设计如下对比实验：
（1）请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/10﹣3 molL﹣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
③		298	10	6.0	0.30

（2）[数据处理]实验测得p﹣CP的浓度随时间变化的关系如图：
请根据上图实验①曲线，计算降解反应50～150s内的反应速率：v（p﹣CP）=molL﹣1s﹣1；
（3）[解释与结论] 实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大．但后续研究表明：温度过高时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，反应（填“能”或“不能”）进行；
（5）[思考与交流] 实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来．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】
（1）313；6.0；0.30；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）不能
（5）在溶液中加入碱溶液,使溶液的pH大于或等于10
【解析】解：（1）对比实验的关键是控制变量，实验②探究温度对降解反应速率的影响，则②中除了温度不同以外，其它量必须与实验①相同，则温度、双氧水浓度、亚铁离子浓度分别为：313K、6.0、0.30；实验③中除了pH与①不同外，其它量完全相同，则探究的是溶液的pH对降解反应速率的影响，

所以答案是：

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

;（2）根据图象可知，曲线①中在50s时的浓度为1.2×10﹣3mol/L，在150s时浓度为0.4×10﹣3mol/L，则50～150s内的平均反应速率为：v（p﹣CP）= = =8.0×10﹣6 molL﹣1s﹣1，

所以答案是：8.0×10﹣6；（3）温度较高时，过氧化氢不稳定易分解，所以温度过高时反而导致降解反应速率减小，

所以答案是：过氧化氢在温度过高时迅速分解；（4）通过图象曲线变化可知，当pH=10，随着时间的变化，其浓度基本不变，即反应速率趋向于零（或该降解反应趋于停止），说明pH等于10时的条件下，有机物p﹣CP不能降解，

所以答案是：不能；（5）根据曲线③可以得出，该反应在pH=10的溶液中停止，故可在反应液中加入碱溶液，使溶液的pH迅速增大，从而使反应停止，

所以答案是：在溶液中加入碱溶液，使溶液的pH大于或等于10．