Question

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/10-3mol·L-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

 
【數據處理】實驗測得p-CP的濃度隨時間變化的關系如下圖。

（2）請根據上圖實驗①曲線，計算降解反應在50~150s內的反應速率：
υ（p-CP）=             mol·L^-1·s^-1
（3）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）實驗時需在不同時間從反應器中取樣，并使所取樣品中的反應立即停止下來。根據上圖中的信息，給出一種迅速停止反應的方法                         。

Answer 1

（1）（4分）

（2）8.0×10^-6（2分）
（3）過氧化氫在溫度過高時迅速分解。（2分）
（4）反應速率趨向于零（或該降解反應趨于停止）（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（或將所取樣品驟冷等其他合理答案均可）（2分）

解析試題分析：（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，
（2）v===8.0×10^-6 mol/（L．s）；
（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，故答案為：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），故答案為：反應速率趨向于零（或該降解反應趨于停止）；
（5）根據圖中信息知，要想使反應停止，可以采取降低溫度或改變溶液pH的方法，
考點：探究影響化學反應速率的因素