過二硫酸鈉（Na₂S₂O₈）具有強(qiáng)氧化性，常用于處理水體中的有機(jī)污染物。

（1）S₂O₈^2-的結(jié)構(gòu)如圖1所示，用“□”標(biāo)識(shí)出S₂O₈^2-中體現(xiàn)強(qiáng)氧化性的基團(tuán)：

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（2）Fe²⁺可活化S₂O₈^2-，活化后產(chǎn)生SO₄^?-。SO₄^?-氧化性更強(qiáng)，降解廢水中有機(jī)污染物的能力更強(qiáng)。Fe²⁺活化S₂O₈^2-過程中存在下列反應(yīng)（k是衡量反應(yīng)快慢的物理量，k越大，反應(yīng)越快）：
Ⅰ：S₂O₈^2-═2SO₄^?-k=2.5×10^-9
Ⅱ：SO₄^?-+H₂O═SO₄^2-+?OH^-+H⁺      k=2×10³
Ⅲ：S₂O₈^2-+Fe²⁺═Fe³⁺+SO₄^?-+SO₄^2-k=20
Ⅳ：Fe²⁺+SO₄^?-═Fe³⁺+SO₄^2-k=4.6×10⁹
向含有有機(jī)污染物的廢水中投放一定量Na₂S₂O₈，再分批加入一定量FeSO₄。
①若將FeSO₄一次性加入廢水中，不利于有機(jī)污染物降解。原因是

若將FeSO₄一次性加入廢水中，反應(yīng)IV的速率大于反應(yīng)Ⅲ，溶液中SO₄^?-被大量的Fe²⁺快速消耗，使溶液氧化性減弱

若將FeSO₄一次性加入廢水中，反應(yīng)IV的速率大于反應(yīng)Ⅲ，溶液中SO₄^?-被大量的Fe²⁺快速消耗，使溶液氧化性減弱

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②其他條件相同，溶液初始pH對(duì)有機(jī)物降解率的影響如圖2所示。當(dāng)pH＞3時(shí)，有機(jī)物的降解率隨初始pH升高而降低的可能原因是

pH越大，F(xiàn)e²⁺水解程度大，不利于反應(yīng)Ⅲ進(jìn)行，生成的SO₄^?-濃度小，而pH越大，有利于反應(yīng)Ⅱ進(jìn)行，生成?OH^-，?OH^-的氧化性比SO₄^?-弱

pH越大，F(xiàn)e²⁺水解程度大，不利于反應(yīng)Ⅲ進(jìn)行，生成的SO₄^?-濃度小，而pH越大，有利于反應(yīng)Ⅱ進(jìn)行，生成?OH^-，?OH^-的氧化性比SO₄^?-弱

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（3）Cu_xFe_yO_z是一種符合催化劑，可催化活化過二硫酸鹽（S₂O₈^2-）產(chǎn)生SO₄^2-。
①該復(fù)合催化劑晶胞結(jié)構(gòu)如圖3所示（A、B分別為晶胞的

1

8

的結(jié)構(gòu)），其化學(xué)式為

CuFe₂O₄

CuFe₂O₄

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②該復(fù)合催化劑活化過二硫酸鹽的過程如圖4所示。請(qǐng)描述該催化劑參與反應(yīng)并再生的過程：

Cu（Ⅱ）、Fe（Ⅱ）失去電子給S₂O₈^2-，轉(zhuǎn)化為Cu（Ⅲ）、Fe（Ⅲ），Cu（Ⅲ）、Fe（Ⅲ）再得到SO₄^2-失去的電子生成Cu（Ⅱ）、Fe（Ⅱ），如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)催化與再生

Cu（Ⅱ）、Fe（Ⅱ）失去電子給S₂O₈^2-，轉(zhuǎn)化為Cu（Ⅲ）、Fe（Ⅲ），Cu（Ⅲ）、Fe（Ⅲ）再得到SO₄^2-失去的電子生成Cu（Ⅱ）、Fe（Ⅱ），如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)催化與再生

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