Question

（2011?平顶山二模）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，试探究有关因素对该降解反应速率的影响．
实验中控制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）设计如下对比实验．

（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）．（数据处理）实验
（2）实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如右上图所示．
a．请根据右上图实验①曲线，计算降解反应在50-300s内的平均反应速率v（p-CP）=

4.8×10^-6mol?L^-1?s^-1

，以及300s时p-CP的降解率．

80%

．
b．实验①②表明温度升高，降解反应速率

增大

．
c．实验③得出的结论是：pH=10时，

降解速率为零

．
（3）可通过反应Fe³⁺+SCN^-  Fe（SCN）²⁺来检验反应是否产生铁离子．已知在一定温度下该反应达到平衡时c（Fe³⁺）=0.04mol?L^-1，c（SCN^-）=0.1mol?L^-1，c[Fe（SCN）²⁺]=0.68mol?L^-1．则此温度下该反应的平衡常数K=

170

．

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）a、根据反应速率公式v=

△c

t

，降解率=

变化量

初始量

×100%来计算；
b、根据实验①②的数据来回答；
c、在pH=10时，根据降解率=

变化量

初始量

×100%来分析；
（3）反应Fe³⁺+SCN^- Fe（SCN）²⁺的平衡常数K=

[Fe(SCN)2+]

[Fe3+][SCN-]

来计算．

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）a．应在50-300s内的平均反应速率v（p-CP）=

△c

t

=

(1.6mol/L-0.4mol/L)×10-3

250s

=4.8×10^-6 mol?L^-1?s^-1，300s时p-CP的降解率=

2mol/L-0.4mol/L

2mol/L

×100%=80%，故答案为：4.8×10^-6mol?L^-1?s^-1；80%；
b．根据实验数据内容可以看出温度升高，降解反应速率增大，故答案为：增大；
c．根据实验数据内容可以看出pH=10时，降解速率为零，故答案为：零；
（3）反应Fe³⁺+SCN^- Fe（SCN）²⁺的平衡常数K=

[Fe(SCN)2+]

[Fe3+][SCN-]

=

0.68

0.04×0.1

=170{L/mol）
故答案为：170．

点评：本题考查学生化学平衡状态以及化学反应速率知识，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度较大．