Question

（2009?安徽）Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好PH和 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)運用該方法降解有機污染物p-CP，探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響．
[實驗設(shè)計]控制p-CP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298 K或313 K（其余實驗條件見下表），設(shè)計如下對比試驗．
（1）請完成以下實驗設(shè)計表（表中不要留空格）．

實驗編號	實驗目的	T/K	pH	c/10-3mol．L-1
				H2O	Fe2-
（1）	為以下實驗作參照	298	3	6.0	0.30
（2）	探究溫度對降解反應(yīng)速的影響率
（3）		298	10	6.0	0.30

[數(shù)據(jù)處理]實驗測得p-CP的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖．

（2）請根據(jù)如圖實驗①曲線，計算降解反應(yīng)在50～150s內(nèi)的反應(yīng)速率：（p-CP）=

8.0×10^-6

mol?L^-1?s^-1
[解釋與結(jié)論]
（3）實驗①、②表明溫度升高，降解反應(yīng)速率增大．但溫度過高時反而導致降解反應(yīng)速率減小，請從Fenton法所用試劑H₂O₂的角度分析原因：

過氧化氫在溫度過高時迅速分解

（4）實驗③得出的結(jié)論是：

反應(yīng)速率趨向于零（或該降解反應(yīng)趨于停止）

PH等于10時，
[思考與交流]
（5）實驗時需在不同時間從反應(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：

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

．

Answer 1

分析：（1）對比實驗的基本思想是控制變量法，可以在溫度相同時，變化濃度，或者在濃度相等時，變化溫度；
（2）根據(jù)反應(yīng)速率公式v=

△c

△t

計算平均反應(yīng)速率；
（3）過氧化氫在高溫時易分解；
（4）根據(jù)反應(yīng)速率公式v=

△c

△t

判斷；
（5）通過改變溫度或溶液的PH改變反應(yīng)速率．

解答：解：（1）對比實驗的基本思想是控制變量法，溫度相同時，變化濃度，在濃度相等時，變化溫度，
故答案為：313；3；6.0；0.30；探究pH對降解速率的影響；
（2）v=

△c

△t

=

(1.2-0.4)×10-3mol/L

(150-50)s

=8.0×10^-6 mol/（L．s），故答案為：8.0×10^-6；
（3）溫度較高時，過氧化氫不穩(wěn)定易分解，所以溫度過高時反而導致降解反應(yīng)速率減小，故答案為：過氧化氫在溫度過高時迅速分解；
 （4）通過圖片知，當pH=10，隨著時間的變化，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，故答案為：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．

點評：本題考查化學反應(yīng)速率的影響因素，注意設(shè)計對比實驗時，只能改變一個條件，否則無法確定影響因素，難度較大．