(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298 K或313 K(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(表中不要留空格)
实验编号 |
实验目的 |
T/K |
pH |
c/10-3 mol·L-1 |
|
H2O2 |
Fe2+ |
||||
① |
为以下实验作参照 |
298 |
3 |
6.0 |
0.30 |
② |
探究温度对降解反应速率的影响 |
|
3 |
|
|
③ |
|
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上图
(2)请根据上图实验①曲线,计算降解反应50~150 s内的反应速率:v(p-CP)=_______mol·L-1·s-1;
[解释与结论]
(3)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但后续研究表明:温度过高时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,反应 (填“能”或“不能”)进行;
[思考与交流]
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法: 。