高铁酸钾是一种新型非氯高效消毒剂，常用于工业废水与城市生活污水的处理．某小组同学为研究高铁酸钾对水溶液中苯酚的降解反应速率，在恒定实验温度298K或318K条件下（其余实验条件

发布时间：2025-01-09 09:43

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问题描述：

高铁酸钾是一种新型非氯高效消毒剂，常用于工业废水与城市生活污水的处理．某小组同学为研究高铁酸钾对水溶液中苯酚的降解反应速率，在恒定实验温度298K或318K条件下（其余实验条件见下表），设计如下对比实验．

（1）请完成下列实验设计表：

实验编号pH投料比（高铁酸钾与苯酚的质量比）T/KFe3+实验目的

Ⅰ410：12980参照实验Ⅱ48：12980Ⅲ探究温度对该降解反应速率的影响

（2）若还要探究溶液的pH和Fe3+的存在对该降解反应速率的影响，除实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ外，至少还需进行___次对比实验．

（3）某同学以实验Ⅰ为参照实验，经过大量实验通过HPLC法测得不同pH下高铁酸钾对水溶液中苯酚的去除率，其结果如图所示．

①工业上使用高铁酸钾除去废水中的苯酚时，pH控制在___左右．

②依据图中信息，给出一种使反应停止的方法：___．

陈梦东回答：

　　（1）根据实验设计表可知，实验Ⅰ、Ⅱ的探究投料比不同，其他条件相同，所以实验Ⅱ的目的是探究投料比对该降解反应速率的影响；其他条件不变，改变温度，反应速率改变，即与对实验相比，温度不同即可；

　　故答案为：探究投料比对该降解反应速率的影响；4；10：1；318；0；

　　（2）要探究溶液的pH和Fe3+的存在对该降解反应速率的影响，所做的实验至少有改变pH的实验、加Fe3+的实验，即除实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ外，至少还需进行2次；

　　故答案为：2；

　　（3）①由去除率图可知pH控制在2.5时去除率最大，所以工业上使用高铁酸钾除去废水中的苯酚时，pH控制在2.5；

　　故答案为：2.5；

　　②根据去除率图可知pH小于2时，去除率为0，所以向反应液中加入硫酸，使溶液pH<2即可使反应停止；

　　故答案为：向反应液中加入硫酸，使溶液pH<2．