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(11分)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。

[实验设计]控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表),设计如下对比试验。http://photo.blog.sina.com.cn/showpic.html- blog>

(1)完成以下实验设计表(表中不要留空格)。

实验

编号

实验目的

T/K

pH

c/10-3mol·L-1

H2O2

Fe2+

为以下实验作参照

298

3

6.0

0.30

探究温度对降解反应速率的影响

 

 

 

 

 

298

10

6.0

0.30

 [数据处理]实验测得p—CP的浓度随时间变化的关系如下图。

(2)请根据上图实验①曲线,计算降解反应在50~150s内的平均反应速率;v(p—CP)=                     mol·L-1·s-1

[解释与结论]

(3)实验①、②表明温度升高,该降解反应速率增大。但温度过高时(如接近100℃)反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因:          

(4)实验③得出的结论是:pH等于10时,                                   

[思考与交流]

(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法:                                     

 

答案

(1)

 (2)8.0×10-6

(3)过氧化氢在温度过高时迅速分解。

(4)反应速率趋向于零(或该降解反应趋于停止)

(5)将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,使pH约为10(或将所取样品骤冷等其他合理答案均可)

解析:

 

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