Question

(16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Fe 2+ 浓度的废水中加入H 2 O 2

(16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Fe 2+ 浓度的废水中加入H 2 O 2 ，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，试探究有关因素对该降解反应速率的影响。实验中控制 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）设计如下对比实验。（1）请完成以下实验设计表（将表中序号处应填内容）。 ① ② ③ ④⑤（2）实验测得 p -CP的浓度随时间变化的关系如右上图所示。a．请根据右上图实验Ⅰ曲线，计算降解反应在50—300s内的平均反应速率 v （ p -CP）= ，以及300s时 p -CP的降解率为 ；b．实验Ⅰ、Ⅱ表明温度升高，降解反应速率 （填“增大”、“减小”或“不变”）；c．实验Ⅲ得出的结论是：pH=10时， ；（3）可通过反应Fe 3+ + SCN — Fe（SCN） 2+ 来检验反应是否产生铁离子。已知在一定温度下该反应达到平衡时 c （Fe 3+ ）="0.04" mol/L， c （SCN — ）=0.1mol/L， c [Fe（SCN） 2+ ]=0.68mol/L，则此温度下该反应的平衡常数 K = 。

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Answer 1

（1）① 313  ② 3  ③ 6.0  ④ 0.30        （各1分） （以下每空2分） ⑤ 探究pH对降解速率的影响 （2）4.8×10 －6 mol/(L·s) （若数值正确，不写单位或单位错误给1分） 80%（或0.8）         增大        降解速率为0 （3） 170 L/mol 或170 (mol/L) －1  （只要数值正确，写不写单位均给满分）

（1）对比实验的基本思想是控制变量法，可以在温度相同时，变化浓度，或者在浓度相等时，变化温度； （2）a、根据反应速率公式v= ，，降解率= ×100%来计算； b、根据实验①②的数据来回答； c、在pH=10时，根据降解率= ×100%来计算； （3）反应Fe 3+ +SCN - Fe（SCN） 2+ 的平衡常数K= 来计算。 解；（1）对比实验的基本思想是控制变量法，温度相同时，变化浓度，在浓度相等时，变化温度，故答案为：313；3；6.0；0.30；探究pH对降解速率的影响； （2）a．应在50-300s内的平均反应速率v（p-CP）= = = 4.8×10 -6 mol?L -1 ?s -1 ，300s时p-CP的降解率= ×100%=80%，故答案为：4.8×10 -6 mol?L -1 ?s -1 ；80%； b．根据实验数据内容可以看出温度升高，降解反应速率增大，故答案为：增大； c．根据实验数据内容可以看出pH=10时，降解速率为零，故答案为：零； （3）反应Fe 3+ +SCN - Fe（SCN） 2+ 的平衡常数K= =  =170L/mol。 故答案为170。