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），设计如下对比试验．
（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/10﹣3molL﹣1
				H2O2	Fe2+
①	为以下实验作参考	298	3	6.0	0.30
②	探究温度对降解反应速率的影响
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．
请根据如图实验①曲线，计算降解反应在50﹣150s内的反应速率：v（p﹣CP）= ．
（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， ．
（5）根据题意：在一定条件下H2O2和Fe2+的离子反应式 ．

Answer 1

【答案】
（1）313|3|6.0|0.30
（2）8.0×10﹣6mol/（L?s）
（3）过氧化氢在温度过高时迅速分解
（4）反应速率趋向于零（或该降解反应趋于停止）
（5）H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+
【解析】解：（1）对比实验的基本思想是控制变量法，温度相同时，变化浓度，在浓度相等时，变化温度，数据分别为：313；3；6.0；0.30；探究pH对降解速率的影响；所以答案是：

实验编号	实验目的	T/K	pH	c/10﹣3molL﹣1
				H2O2	Fe2+
①	为以下实验作参考	298	3	6.0	0.30
②	探究温度对降解反应速率的影响	313	3	6.0	0.30
③	探究pH对降解速率的影响	298	10	6.0	0.30

；（2）v= = =8.0×10﹣6 mol/（L．s），所以答案是：8.0×10﹣6mol/（Ls）；（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）通过图片知，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），说明碱性条件下，有机物p﹣CP不能降解，所以答案是：反应速率趋向于零（或该降解反应趋于停止）；（5）H2O2和Fe2+的离子反应式为：H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+ ， 所以答案是：H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+ ．
【考点精析】关于本题考查的反应速率的定量表示方法和化学平衡状态本质及特征，需要了解反应速率的单位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t；化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）才能得出正确答案．