Question

（16分）Na2S2O8溶液可降解有機污染物4-CP，原因是Na2S2O8溶液在一定條件下可產(chǎn)生強氧化性自由基（SO4-）。通過測定4-CP降解率可判斷Na2S2O8溶液產(chǎn)生（SO4-·）的量。某研究小組探究溶液酸堿性、Fe2+的濃度對產(chǎn)生（SO4-·）的影響。

（1）溶液酸堿性的影響：其他條件相同，將4-CP加入到不同pH的Na2S2O8溶液中，結(jié)果如圖a所示。由此可知：溶液酸性增強， （填 “有利于”或“不利于”）Na2S2O8產(chǎn)生SO4-·。

（2）Fe2+濃度的影響：相同條件下，將不同濃度的FeSO4溶液分別加入c(4-CP)=1.56×10-4 mol·L－1、c(Na2S2O8)=3.12×10-3 mol·L－1的混合溶液中。反應240 min后測得實驗結(jié)果如圖b所示。

已知 S2O82­- + Fe2+= SO4-·+ SO42- + Fe3+，此外還可能會發(fā)生：SO4-· + Fe2+ ＝ SO42- + Fe3+

① 實驗開始前，檢驗FeSO4溶液是否被氧化的試劑是 （化學式）。如被氧化可以觀察到的現(xiàn)象是 。

②當c(Fe2+)＝3.2 ×10-3 mol·L－1時，4-CP降解率為 %，4-CP降解的平均反應速率的計算表達式為 。

③當c(Fe2+)過大時，4-CP降解率反而下降，原因可能是 。

 

Answer 1

（1） 有利于 （3分）

（2）① KSCN （2分）； 溶液呈紅色； （2分）

②52.4 （3分）

（3分）

③Fe2+濃度過高時，F(xiàn)e2+會與SO4—，發(fā)生反應，消耗部分SO4—，導致4-CP降解率下降。（3分）

【解析】

試題分析：⑴據(jù)圖a分析，PH越�。ㄋ嵝栽綇姡�，4-CP的降解率增大，則Na2S2O8溶液產(chǎn)生SO4-的量增多，即溶液酸性增強，有利于Na2S2O8產(chǎn)生SO4-。

⑵①FeSO4溶液被氧化產(chǎn)生Fe3+，可向溶液中加入KSCN檢驗，若溶液變紅說明FeSO4溶液已被氧化，反之，沒有被氧化。

②據(jù)圖b中的數(shù)據(jù)分析知，當c(Fe2+)＝3.2 ×10-3 mol·L－1時，4-CP降解率為52.4%；則4-CP降解的平均反應速率的計算表達式為＝＝；

③當Fe2+濃度過高時，F(xiàn)e2+會與SO4—發(fā)生氧化還原反應，消耗部分SO4—，反而導致4-CP的降解率下降。

考點：考查化學圖像與化學原理的綜合應用。