Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水,通常是在調(diào)節(jié)好PH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2,所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物,F(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP,探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響。
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】控制p-CP的初始濃度相同,恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298K或313K(其余實(shí)驗(yàn)條件見下表),設(shè)計(jì)如下對比試驗(yàn)。
(1)請完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)。
實(shí)驗(yàn) 編號 |
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p> |
T/K |
pH |
c/10-3mol·L-1 |
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H2O2 |
Fe2+ |
||||
① |
為以下實(shí)驗(yàn)作參考 |
298 |
3 |
6.0 |
0.30 |
② |
探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響 |
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|
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③ |
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298 |
10 |
6.0 |
0.30 |
【數(shù)據(jù)處理】實(shí)驗(yàn)測得p-CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖。
(2)請根據(jù)上圖實(shí)驗(yàn)①曲線,計(jì)算降解反應(yīng)在50~150s內(nèi)的反應(yīng)速率:
υ(p-CP)= mol·L-1·s-1
(3)實(shí)驗(yàn)①、②表明溫度升高,降解反應(yīng)速率增大。但溫度過高時(shí)反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小,請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因:
。
(4)實(shí)驗(yàn)③得出的結(jié)論是:pH等于10時(shí), 。
(5)實(shí)驗(yàn)時(shí)需在不同時(shí)間從反應(yīng)器中取樣,并使所取樣品中的反應(yīng)立即停止下來。根據(jù)上圖中的信息,給出一種迅速停止反應(yīng)的方法 。
(1)(4分)
(2)8.0×10-6(2分)
(3)過氧化氫在溫度過高時(shí)迅速分解。(2分)
(4)反應(yīng)速率趨向于零(或該降解反應(yīng)趨于停止)(2分)
(5)將所取樣品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,使pH約為10(或?qū)⑺悠敷E冷等其他合理答案均可)(2分)
【解析】
試題分析:(1)對比實(shí)驗(yàn)的基本思想是控制變量法,溫度相同時(shí),變化濃度,在濃度相等時(shí),變化溫度,
(2)v===8.0×10-6 mol/(L.s);
(3)溫度較高時(shí),過氧化氫不穩(wěn)定易分解,所以溫度過高時(shí)反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小,故答案為:過氧化氫在溫度過高時(shí)迅速分解;
(4)通過圖片知,當(dāng)pH=10,隨著時(shí)間的變化,其濃度基本不變,即反應(yīng)速率趨向于零(或該降解反應(yīng)趨于停止),故答案為:反應(yīng)速率趨向于零(或該降解反應(yīng)趨于停止);
(5)根據(jù)圖中信息知,要想使反應(yīng)停止,可以采取降低溫度或改變?nèi)芤簆H的方法,
考點(diǎn):探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
實(shí)驗(yàn)編號 | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD> | T/K | pH | c/10-3mol.L-1 | |
H2O | Fe2- | ||||
(1) | 為以下實(shí)驗(yàn)作參照 | 298 | 3 | 6.0 | 0.30 |
(2) | 探究溫度對降解反應(yīng)速的影響率 | ||||
(3) | 298 | 10 | 6.0 | 0.30 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
實(shí)驗(yàn) 編號 |
T/K | pH | c/10-3mol?L-1 | |
H2O2 | Fe2+ | |||
Ⅰ | 298 | 3 | 6.0 | 0.30 |
Ⅱ | 313 | 3 | 6.0 | 0.30 |
Ⅲ | 298 | 10 | 6.0 | 0.30 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水,通常是在調(diào)節(jié)好PH和濃度的廢水中加入H2O2,所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物,F(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP,探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響。
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]控制p-CP的初始濃度相同,恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298K或313K(其余實(shí)驗(yàn)條件見下表),設(shè)計(jì)如下對比試驗(yàn)。
(1)請完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)。
實(shí)驗(yàn) 編號 | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p> | T/K | PH | c/10-3mol·L-1 | |
H2O2 | Fe2+ | ||||
① | 為以下實(shí)驗(yàn)作參考 | 298 | 3 | 6.0 | 0.30 |
② | 探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響 | ||||
③ | 298 | 10 | 6.0 | 0.30 |
[數(shù)據(jù)處理]實(shí)驗(yàn)測得p-CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如右上圖。
(2)請根據(jù)右上圖實(shí)驗(yàn)①曲線,計(jì)算降解反應(yīng)在50~150s內(nèi)的反應(yīng)速率:
(p-CP)= mol·L-1·s-1
[解釋與結(jié)論]
(3)實(shí)驗(yàn)①、②表明溫度升高,降解反應(yīng)速率增大。但溫度過高時(shí)反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小,請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因: 。
(4)實(shí)驗(yàn)③得出的結(jié)論是:PH等于10時(shí), 。
[思考與交流]
(5)實(shí)驗(yàn)時(shí)需在不同時(shí)間從反應(yīng)器中取樣,并使所取樣品中的反應(yīng)立即停止下來。根據(jù)上圖中的信息,給出一種迅速停止反應(yīng)的方法:
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