Question

（2009?安徽）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 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298 K或313 K（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/10-3mol．L-1
				H2O	Fe2-
（1）	为以下实验作参照	298	3	6.0	0.30
（2）	探究温度对降解反应速的影响率
（3）		298	10	6.0	0.30

[数据处理]实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如图．

（2）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：（p-CP）=

8.0×10^-6

mol?L^-1?s^-1
[解释与结论]
（3）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：

过氧化氢在温度过高时迅速分解

（4）实验③得出的结论是：

反应速率趋向于零（或该降解反应趋于停止）

PH等于10时，
[思考与交流]
（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来．根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：

将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH约为10或将所取样品骤冷

．

Answer 1

分析：（1）对比实验的基本思想是控制变量法，可以在温度相同时，变化浓度，或者在浓度相等时，变化温度；
（2）根据反应速率公式v=

△c

△t

计算平均反应速率；
（3）过氧化氢在高温时易分解；
（4）根据反应速率公式v=

△c

△t

判断；
（5）通过改变温度或溶液的PH改变反应速率．

解答：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，
故答案为：313；3；6.0；0.30；探究pH对降解速率的影响；
（2）v=

△c

△t

=

(1.2-0.4)×10-3mol/L

(150-50)s

=8.0×10^-6 mol/（L．s），故答案为：8.0×10^-6；
（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，故答案为：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）
，故答案为：反应速率趋向于零（或该降解反应趋于停止）；
 （5）根据图中信息知，要想使反应停止，可以采取降低温度或改变溶液pH的方法，故答案为：将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH约为10或将所取样品骤冷．

点评：本题考查化学反应速率的影响因素，注意设计对比实验时，只能改变一个条件，否则无法确定影响因素，难度较大．