Question

（9分）Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業廢水，通常是在調節好pH和Fe²⁺濃度的廢水中加入H₂O₂，所產生的羥基自由基能氧化降解污染物。現運用該方法降解有機污染物p-CP，探究有關因素對該降解反應速率的影響。

[實驗設計]控制p-CP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298K或313K（其余實驗條件見下表），設計如下對比試驗。

（1）完成以下實驗設計表（表中不要留空格）。

實驗 編號	實驗目的	T/K	pH	c/10-3mol·L-1
H2O2	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速率的影響
③		298	10	6.0	0.30

 [數據處理]實驗測得p—CP的濃度隨時間變化的關系如圖，①②③分別代表以上三組實驗測得的數據曲線。

（2）請根據實驗①曲線，計算降解反應在50~150s內的平均反應速率；v(p—CP)=                     mol·L^-1·s^-1。

（3）實驗①、②表明溫度升高，該降解反應速率_____。 (增大或減小)但其他文獻表明，溫度過高時（如接近100℃）反而導致降解反應速率減小，請從Fenton法所用試劑H₂O₂的角度分析原因： _________________________。

（4）實驗③得出的結論是：pH等于10時，                            __

（5）實驗時需在不同時間從反應器中取樣，并使所取樣品中反應立即停止下來。根據上圖中的信息，給出一種迅速停止反應的方法：

 

Answer 1

【答案】

（9分）（1）

實驗 編號	實驗目的	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對降解反應速率的影響

（2）8.0×10^-6

（3）過氧化氫在溫度過高時迅速分解。

（4）反應速率趨向于零（或該降解反應趨于停止）

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

【解析】(1)進行實驗探究時，必須在保證其它條件完全相同的條件下改變某一條件。

（2）v(p—CP)= 8.0×10^-6mol·L^-1·s^-1

（3）過氧化氫具有熱不穩定性，受熱易分解

（4）由圖像可看出當PH=10時，有機污染物p-CP降解速率幾乎為0

(5)由（4）小題啟示可知