Question

化學(xué)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中越來(lái)越顯示其重要作用，水體受還原性物質(zhì)（主要是有機(jī)物）污染的程度常用化學(xué)需氧量（COD）來(lái)衡量．COD是指在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑處理一定體積水樣時(shí)所消耗的強(qiáng)氧化劑相當(dāng)于氧氣的質(zhì)量，單位用mg/L表示．重鉻酸鉀法是指在強(qiáng)酸性溶液中，用一定量的重鉻酸鉀氧化（以Ag⁺作催化劑）水樣中的還原性物質(zhì)，本身被還原為Cr³⁺，過(guò)量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液回滴，根據(jù)相關(guān)試劑的用量即可求出水樣的化學(xué)需氧量（COD）．
（1）當(dāng)水樣中含有濃度較高Cl^-時(shí)，常需加入HgSO₄溶液，HgSO₄作用及可能原因是：

 

．
（2）滴定時(shí)硫酸亞鐵銨溶液需盛放在

 

（選填：“酸”或“堿”） 式滴定管中．
（3）國(guó)家《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)法》（GB5750一85）中酚類的檢測(cè)下限為0.002mg/L．某水源受化工廠污染，酚含量達(dá)0.282mg/L，該污染的水樣中酚（以苯酚氧化成CO₂計(jì)算）引起的化學(xué)需氧量（COD）為

 

mg/L．
（4）某化工園區(qū)有兩家企業(yè)排放出的廢水中，某次COD測(cè)量值高達(dá)2100mg/L，這兩家企業(yè)最有可能是

 

．
a．制糖廠            b．水泥廠         c．電鍍廠           d．造紙廠
（5）現(xiàn)有某廢水樣品10.00ml，再加10mL蒸餾水，然后加入10.00ml 0.04000mol/L K₂Cr₂O₇溶液，3mL1%硫酸-硫酸銀溶液，17mL硫酸汞溶液，加熱反應(yīng)2h．在試亞鐵靈指示劑存在下用0.1000mol/L Fe（NH₄）₂（SO₄）₂溶液滴定多余的K₂Cr₂O₇，共用去Fe（NH₄）₂（SO₄）₂溶液12.00ml．試計(jì)算該水樣的化學(xué)需氧量（COD）．

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：阿伏加德羅常數(shù)和阿伏加德羅定律

分析：（1）氯離子具有還原性，氯離子和銀離子反應(yīng)生成氯化銀沉淀，因此滴定前應(yīng)除去氯離子，據(jù)此分析硫酸汞溶液的作用；
（2）硫酸亞鐵銨水解顯酸性，據(jù)此選擇滴定管；
（3）根據(jù)化學(xué)需氧量（COD）概念計(jì)算；
（4）化學(xué)需氧量（COD）高，說(shuō)明有排放的廢物中含有機(jī)物多，據(jù)此分析；
（5）根據(jù)反應(yīng)的離子方程式Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O計(jì)算水樣和重鉻酸鉀反應(yīng)的量，再根據(jù)得失電子守恒折算成氧氣的量，進(jìn)而計(jì)算化學(xué)需氧量．

解答： 解：（1）氯離子具有還原性，能被重鉻酸鉀氧化，氯離子和銀離子反應(yīng)生成氯化銀沉淀，因此滴定前應(yīng)除去氯離子，加入硫酸汞溶液，Hg²⁺與Cl^-結(jié)合，能消除Cl^-的干擾，故答案為：Hg²⁺與Cl^-結(jié)合，以消除Cl^-的干擾．可能原因是：Cl^-能被酸性重鉻酸鉀氧化，并且能與催化劑Ag⁺作用產(chǎn)生沉淀，影響測(cè)定結(jié)果；
（2）硫酸亞鐵銨水解顯酸性，應(yīng)選擇酸性滴定管，故答案為：酸；
（3）COD是指在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑處理一定體積水樣時(shí)所消耗的強(qiáng)氧化劑相當(dāng)于氧氣的質(zhì)量，單位用mg/L表示，酚含量達(dá)0.282mg/L，按苯酚計(jì)算耗氧量，0.282mg苯酚的物質(zhì)的量為：

0.282mg

94g/mol

=0.003mmol，苯酚完全被氧氣氧化成二氧化碳和水消耗氧氣質(zhì)量為：0.003mmol×（6+

6

4

-

1

2

）×32g/mol=0.672mg，
故化學(xué)需氧量（COD）為0.672mg/L，故答案為：0.672；
（4）化學(xué)需氧量（COD）高，說(shuō)明有排放的廢物中含有機(jī)物多，制糖廠排放廢水含糖類，屬于還原性物質(zhì)，要氧化消耗大量氧氣，水泥廠主要排放廢氣，電鍍廠排放含鉻廢水，為氧化性物質(zhì)，造紙廠排放廢水中含大量有機(jī)物，屬于還原性物質(zhì)，氧化要消耗大量氧氣，故答案為：ad；
（5）n（K₂Cr₂O₇）=0.01L×0.0400mol/L=4×10^-4mol，
n（Fe²⁺）=0.012L×0.1mol/L=1.2×10^-3mol，
由Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O可知，
水樣消耗的n（K₂Cr₂O₇）=4×10^-4mol-

1

6

×1.2×10^-3mol=2×10^-4mol，
得電子：2×（6-3）×2×10^-4mol=1.2×10^-3mol，
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移，相等于

1

4

×1.2×10^-3mol氧氣，
m（O₂）=

1

4

×1.2×10^-3mol×32g/mol=9.6×10^-3g，
所以：COD=

9.6×10-3g

0.01L

=0.96g/L=960mg/L，
故答案為：960mg/L．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道化學(xué)和生活相結(jié)合的題目，注重知識(shí)的遷移應(yīng)用，能較好的考查學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，為高考常見(jiàn)題型和高頻考點(diǎn)，題目信息量較大，注意把握題給信息，答題時(shí)仔細(xì)審題，難度中等．