Question

Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好PH和Fe²⁺濃度的廢水中加入H₂O₂，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物。現(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP，探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響。

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】控制p-CP的初始濃度相同，恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298K或313K（其余實(shí)驗(yàn)條件見下表），設(shè)計(jì)如下對比試驗(yàn)。

（1）請完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表（表中不要留空格）。

實(shí)驗(yàn) 編號	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>	T/K	pH	c/10-3mol·L-1
H2O2	Fe2+
①	為以下實(shí)驗(yàn)作參考	298	3	6.0	0.30
②	探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響
③		298	10	6.0	0.30

 

【數(shù)據(jù)處理】實(shí)驗(yàn)測得p-CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖。

（2）請根據(jù)上圖實(shí)驗(yàn)①曲線，計(jì)算降解反應(yīng)在50~150s內(nèi)的反應(yīng)速率：

υ（p-CP）=             mol·L^-1·s^-1

（3）實(shí)驗(yàn)①、②表明溫度升高，降解反應(yīng)速率增大。但溫度過高時(shí)反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小，請從Fenton法所用試劑H₂O₂的角度分析原因：                 

                       。 

（4）實(shí)驗(yàn)③得出的結(jié)論是：pH等于10時(shí)，                                    。

（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)需在不同時(shí)間從反應(yīng)器中取樣，并使所取樣品中的反應(yīng)立即停止下來。根據(jù)上圖中的信息，給出一種迅速停止反應(yīng)的方法                          。

 

Answer 1

【答案】

（1）（4分）

（2）8.0×10^-6（2分）

（3）過氧化氫在溫度過高時(shí)迅速分解。（2分）

（4）反應(yīng)速率趨向于零（或該降解反應(yīng)趨于停止）（2分）

（5）將所取樣品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH約為10（或?qū)⑺�取樣品驟冷等其他合理答案均可）（2分）

【解析】

試題分析：（1）對比實(shí)驗(yàn)的基本思想是控制變量法，溫度相同時(shí)，變化濃度，在濃度相等時(shí)，變化溫度，

（2）v===8.0×10^-6 mol/（L．s）；

（3）溫度較高時(shí)，過氧化氫不穩(wěn)定易分解，所以溫度過高時(shí)反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小，故答案為：過氧化氫在溫度過高時(shí)迅速分解；

（4）通過圖片知，當(dāng)pH=10，隨著時(shí)間的變化，其濃度基本不變，即反應(yīng)速率趨向于零（或該降解反應(yīng)趨于停止），故答案為：反應(yīng)速率趨向于零（或該降解反應(yīng)趨于停止）；

（5）根據(jù)圖中信息知，要想使反應(yīng)停止，可以采取降低溫度或改變?nèi)芤簆H的方法，

考點(diǎn)：探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素