摘要：12．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298 K或313 K.设计如下对比实验． (1)请完成以下实验设计表. 实验 编号 实验目的 T/K pH c/10-3 mol/L H2O2 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率的影响 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上图． (2)请根据上图实验①曲线.计算降解反应50-150 s内的反应速率: v(p-CP)＝ mol/． [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: . (4)实验③得出的结论是: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: . 解析:(1)依题意可知②的实验温度为313 K.实验对比是建立在其它条件相同前提下.故pH应与①的相同．若改变pH.其它条件不变可探究溶液pH对反应速率的影响． (2)实验①曲线中.50-150 s时． Δc(p-CP)＝1.2×10-3 mol/L-0.4×10-3 mol/L＝0.8×10-3 mol/L.所以v(p-CP)＝＝8.0×10-6 mol/． (3)在降解反应中.H2O2产生的自由基起氧化作用.温度过高.H2O2因热稳定性差而分解.导致降解反应速率下降． (4)由曲线③可知.pH＝10时.c(p-CP)基本不变.反应趋于停止． 得到启示:在pH＝10溶液中.反应速率趋于零.可将所取样加入NaOH溶液中,化学反应速率随温度降低而降低.故亦可用迅速大幅降温法． 答案:(1) 实验 编号 T/K pH c/10-3 mol/L H2O2 Fe2+ ① ② 313 3 6.0 0.30 ③ 探究溶液的pH对降解反应速率的影响 (2)8.0×10-6 (3)过氧化氢在温度过高时迅速分解 (4)反应速率趋向于零 (5)将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中.使pH约为10(或将所取样品骤冷等其他合理答案均可)

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