Question

2．Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水．其原理利用Fe²⁺和H₂O₂的反應(yīng)產(chǎn)生能降解污染物的活性成分．現(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP，探究有關(guān)因素對降解反應(yīng)速率的影響．
實(shí)驗(yàn)探究：控制p-CP的初始濃度相同，實(shí)驗(yàn)溫度恒定在25℃或40℃（其余實(shí)驗(yàn)條件見表），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?/TD>	溫度/	pH	濃度/（mg．L-1）
①	為提供參照	25	3	H2O2	Fe2+
②	探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響			204	16.8
③		25	10	204	16.8

實(shí)驗(yàn)測得p-CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖．
（2）實(shí)驗(yàn)①、②表明溫度升高，降解反應(yīng)速率加快．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，溫度過高時(shí)，降解反應(yīng)較難發(fā)生．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(shí)易分解．
（3）實(shí)驗(yàn)③得出的結(jié)論是：pH等于10時(shí)，反應(yīng)速率趨向于零．
（4）為測定不同時(shí)間內(nèi)有機(jī)物降解的濃度，需在不同時(shí)間從反應(yīng)器中取樣，并使所取樣品中的降解反應(yīng)立即停止下來．根據(jù)如圖中的信息，給出一種迅速停止反應(yīng)的方法：將所取樣品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH為10．

Answer 1

分析 （1）對比實(shí)驗(yàn)的基本思想是控制變量法，可以在溫度相同時(shí)，變化濃度，或者在濃度相等時(shí)，變化溫度；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)①②的數(shù)據(jù)來回答；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行分析．

解答 解；（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，故答案為：40；3；204；16.8；探究pH對降解反應(yīng)速率的影響；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)內(nèi)容可以看出溫度升高，降解反應(yīng)速率增加；由于過氧化氫在溫度過高時(shí)易分解，所以溫度過高時(shí)，降解反應(yīng)較難發(fā)生，故答案為：加快；過氧化氫在溫度過高時(shí)易分解；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)內(nèi)容可以看出pH=10時(shí)，反應(yīng)速率趨向于零，故答案為：反應(yīng)速率趨向于零；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)內(nèi)容可以看出，將所取樣品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH為10，就可使樣品中的降解反應(yīng)立即停止下來，故答案為：將所取樣品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH為10．

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生化學(xué)平衡狀態(tài)以及化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，難度較大．