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pCP，探究有關因素對該降解反應速率的影響。

[實驗設計]控制pCP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)，設計如下對比實驗。

(1)請完成以下實驗設計表(表中不要留空格)。

編號	實驗目的	T/K	pH	c/10－3 mol/L
				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pCP的濃度隨時間變化的關系如圖：

(2)請根據圖中實驗①曲線，列式并計算降解反應在50～150 s內的反應速率：________。

[解釋與結論]

(3)實驗①②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，_________________________。

Answer 1

【答案】313 3 6.0 0.30 探究溶液的pH對降解反應速率的影響 8×10－6mol/(L·s) H2O2在溫度過高時迅速分解 反應速率趨向于零(或該降解反應趨于停止)

【解析】

（1）依題意可知，實驗②的實驗溫度為313K，實驗對比是建立在其他條件相同的前提下，故pH應與實驗①形同。若改變pH，其他條件不變可探究溶液pH對反應速率的影響；

（2）實驗①中，50-150s時c(p-CP)=1.2×10-3mol/L-0.4×10-3mol/L=0.8×10-3mol/L，所以v(p-CP)==8×10-6mol/(L·s)；

（3）在降解反應中，H2O2產生的自由基起氧化作用，溫度過高，H2O2因熱穩定性差而分解，導致降解反應速率下降；

（4）由曲線③可知，pH=10時，c(p-CP)基本不變，反應趨于停止。