Question

（9分）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(duì)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(duì)比試驗(yàn)。

（1）  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(hào)	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)作參照	298	3	6.0	0.30
②	探究溫度對(duì)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(cè)得p—CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖。

（2）  請(qǐng)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)的平均反應(yīng)速率；

v(p—CP)=              mol·L^-1·s^-1。

[解釋與結(jié)論]

（3）實(shí)驗(yàn)①、②表明溫度升高，該降解反應(yīng)速率增大。但溫度過高時(shí)（如接近100℃）反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小，請(qǐng)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)，          

                                               

[思考與交流]（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

（2）8.0×10^-6

（3）過氧化氫在溫度過高時(shí)迅速分解。

（4）反應(yīng)速率趨向于零（或該降解反應(yīng)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?qū)⑺�取樣品驟冷等其他合理答案均可）

 

解析: