Question

【題目】Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業廢水，通常是在調節好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2 ， 所產生的羥基自由基能氧化降解污染物．現運用該方法降解有機污染物p﹣CP，探究有關因素對該降解反應速率的影響．[實驗設計]控制p﹣CP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298K或313K（其余實驗條件見下表），設計如下對比試驗．
（1）請完成以下實驗設計表（表中不要留空格）．

實驗編號	實驗目的	T/K	pH	c/10﹣3molL﹣1
				H2O2	Fe2+
①	為以下實驗作參考	298	3	6.0	0.30
②	探究溫度對降解反應速率的影響
③		298	10	6.0	0.30

（2）[數據處理]實驗測得p﹣CP的濃度隨時間變化的關系如圖．
請根據如圖實驗①曲線，計算降解反應在50﹣150s內的反應速率：v（p﹣CP）= ．
（3）[解釋與結論]實驗①、②表明溫度升高，降解反應速率增大．但溫度過高時反而導致降解反應速率減小，請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因： ．
（4）實驗③得出的結論是：pH等于10時， ．
（5）根據題意：在一定條件下H2O2和Fe2+的離子反應式 ．

Answer 1

【答案】
（1）313|3|6.0|0.30
（2）8.0×10﹣6mol/（L?s）
（3）過氧化氫在溫度過高時迅速分解
（4）反應速率趨向于零（或該降解反應趨于停止）
（5）H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+
【解析】解：（1）對比實驗的基本思想是控制變量法，溫度相同時，變化濃度，在濃度相等時，變化溫度，數據分別為：313；3；6.0；0.30；探究pH對降解速率的影響；所以答案是：

實驗編號	實驗目的	T/K	pH	c/10﹣3molL﹣1
				H2O2	Fe2+
①	為以下實驗作參考	298	3	6.0	0.30
②	探究溫度對降解反應速率的影響	313	3	6.0	0.30
③	探究pH對降解速率的影響	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）溫度較高時，過氧化氫不穩定易分解，所以溫度過高時反而導致降解反應速率減小，所以答案是：過氧化氫在溫度過高時迅速分解；（4）通過圖片知，當pH=10，隨著時間的變化，其濃度基本不變，即反應速率趨向于零（或該降解反應趨于停止），說明堿性條件下，有機物p﹣CP不能降解，所以答案是：反應速率趨向于零（或該降解反應趨于停止）；（5）H2O2和Fe2+的離子反應式為：H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+ ， 所以答案是：H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+ ．
【考點精析】關于本題考查的反應速率的定量表示方法和化學平衡狀態本質及特征，需要了解反應速率的單位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t；化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）才能得出正確答案．