Question

（16分）Na2S2O8溶液可降解有机污染物4-CP，原因是Na2S2O8溶液在一定条件下可产生强氧化性自由基（SO4-）。通过测定4-CP降解率可判断Na2S2O8溶液产生（SO4-·）的量。某研究小组探究溶液酸碱性、Fe2+的浓度对产生（SO4-·）的影响。

（1）溶液酸碱性的影响：其他条件相同，将4-CP加入到不同pH的Na2S2O8溶液中，结果如图a所示。由此可知：溶液酸性增强， （填 “有利于”或“不利于”）Na2S2O8产生SO4-·。

（2）Fe2+浓度的影响：相同条件下，将不同浓度的FeSO4溶液分别加入c(4-CP)=1.56×10-4 mol·L－1、c(Na2S2O8)=3.12×10-3 mol·L－1的混合溶液中。反应240 min后测得实验结果如图b所示。

已知 S2O82­- + Fe2+= SO4-·+ SO42- + Fe3+，此外还可能会发生：SO4-· + Fe2+ ＝ SO42- + Fe3+

① 实验开始前，检验FeSO4溶液是否被氧化的试剂是 （化学式）。如被氧化可以观察到的现象是 。

②当c(Fe2+)＝3.2 ×10-3 mol·L－1时，4-CP降解率为 %，4-CP降解的平均反应速率的计算表达式为 。

③当c(Fe2+)过大时，4-CP降解率反而下降，原因可能是 。

 

Answer 1

（1） 有利于 （3分）

（2）① KSCN （2分）； 溶液呈红色； （2分）

②52.4 （3分）

（3分）

③Fe2+浓度过高时，Fe2+会与SO4—，发生反应，消耗部分SO4—，导致4-CP降解率下降。（3分）

【解析】

试题分析：⑴据图a分析，PH越小（酸性越强），4-CP的降解率增大，则Na2S2O8溶液产生SO4-的量增多，即溶液酸性增强，有利于Na2S2O8产生SO4-。

⑵①FeSO4溶液被氧化产生Fe3+，可向溶液中加入KSCN检验，若溶液变红说明FeSO4溶液已被氧化，反之，没有被氧化。

②据图b中的数据分析知，当c(Fe2+)＝3.2 ×10-3 mol·L－1时，4-CP降解率为52.4%；则4-CP降解的平均反应速率的计算表达式为＝＝；

③当Fe2+浓度过高时，Fe2+会与SO4—发生氧化还原反应，消耗部分SO4—，反而导致4-CP的降解率下降。

考点：考查化学图像与化学原理的综合应用。