Question

【題目】Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(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．現(xiàn)運用該方法降解有機污染物p﹣CP，探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響．[實驗設(shè)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(shè)計如下對比試驗．
（1）請完成以下實驗設(shè)計表（表中不要留空格）．

實驗編號	實驗?zāi)康?/span>	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(yīng)速率的影響
③		298	10	6.0	0.30

（2）[數(shù)據(jù)處理]實驗測得p﹣CP的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖．
請根據(jù)如圖實驗①曲線，計算降解反應(yīng)在50﹣150s內(nèi)的反應(yīng)速率：v（p﹣CP）= ．
（3）[解釋與結(jié)論]實驗①、②表明溫度升高，降解反應(yīng)速率增大．但溫度過高時反而導(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）實驗③得出的結(jié)論是：pH等于10時， ．
（5）根據(jù)題意：在一定條件下H2O2和Fe2+的離子反應(yīng)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(yīng)速率趨向于零（或該降解反應(yīng)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(shù)據(jù)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?zāi)康?/span>	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(yīng)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(wěn)定易分解，所以溫度過高時反而導(dǎo)致降解反應(yīng)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(dāng)pH=10，隨著時間的變化，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），說明堿性條件下，有機物p﹣CP不能降解，所以答案是：反應(yīng)速率趨向于零（或該降解反應(yīng)趨于停止）；（5）H2O2和Fe2+的離子反應(yīng)式為：H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+ ， 所以答案是：H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+ ．
【考點精析】關(guān)于本題考查的反應(yīng)速率的定量表示方法和化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征，需要了解反應(yīng)速率的單位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t；化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)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(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）才能得出正確答案．