Question

（2009?安徽）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 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298 K或313 K（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
				H2O	Fe2-
（1）	為以下實驗作參照	298	3	6.0	0.30
（2）	探究溫度對降解反應速的影響率
（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圖．

（2）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：（p-CP）=

8.0×10^-6

mol?L^-1?s^-1
[解釋與結論]
（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：

過氧化氫在溫度過高時迅速分解

（4）實驗③得出的結論是：

反應速率趨向于零（或該降解反應趨于停止）

PH等于10時，
[思考與交流]
（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：

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

．

Answer 1

分析：（1）對比實驗的基本思想是控制變量法，可以在溫度相同時，變化濃度，或者在濃度相等時，變化溫度；
（2）根據反應速率公式v=

△c

△t

計算平均反應速率；
（3）過氧化氫在高溫時易分解；
（4）根據反應速率公式v=

△c

△t

判斷；
（5）通過改變溫度或溶液的PH改變反應速率．

解答：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，
故答案為：313；3；6.0；0.30；探究pH對降解速率的影響；
（2）v=

△c

△t

=

(1.2-0.4)×10-3mol/L

(150-50)s

=8.0×10^-6 mol/（L．s），故答案為：8.0×10^-6；
（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，故答案為：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．

點評：本題考查化學反應速率的影響因素，注意設計對比實驗時，只能改變一個條件，否則無法確定影響因素，難度較大．