Question

根據(jù)廢水中所含有害物質(zhì)的不同，工業(yè)上有多種廢水的處理方法．

（1）①廢水I若采用CO₂處理，離子方程式是

 

．
②廢水Ⅱ常用明礬處理．實踐中發(fā)現(xiàn)廢水中的c（HCO₃^-）越大，凈水效果越好，這是因為

 

．
③廢水Ⅲ中汞元素存在如下轉(zhuǎn)化（在空格上填化學式）：Hg²⁺+

 

=CH₃Hg⁺+

 

．
我國規(guī)定，Hg²⁺的排放標準不能超過0.05mg/L．對于含Hg²⁺的污水，可加入沉淀劑

 

（填寫化學式），使Hg²⁺除去，降低污染．
④廢水Ⅳ常用Cl₂氧化CN^-成CO₂和N₂，若參加反應的Cl₂與CN^-的物質(zhì)的量之比為5：2，則該反應的離子方程式為

 

．
（2）化學需氧量（COD）可量度水體受有機物污染的程度，它是指在一定條件下，用強氧化劑處理水樣時所消耗的氧化劑的量，換算成氧的含量（以mg/L計）．某研究性學習小組測定某水樣的化學需氧量（COD），過程如下：
Ⅰ．取V₁mL水樣于錐形瓶，加入10.00mL 0.2500mol/L K₂Cr₂O₇溶液．
Ⅱ．加碎瓷片少許，然后慢慢加入硫酸酸化，混合均勻，加熱．
Ⅲ．反應完畢后，冷卻，加指示劑，用c mol/L的硫酸亞鐵銨[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂]溶液滴定．終點時消耗硫酸亞鐵銨溶液V₂ mL．
①Ⅰ中，量取K₂Cr₂O₇溶液的儀器是

 

．
②Ⅲ中，發(fā)生的反應為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
由此可知，該水樣的化學需氧量COD=

 

mg/L（用含c、V₁、V₂的表達式表示）．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應用,探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗設計題

分析：（1）①中和法利用二氧化碳和堿反應的性質(zhì)可除去OH^-；
②HCO₃^-可與Al³⁺發(fā)生互促水解反應；
③由質(zhì)量守恒可知，應為甲烷與Hg²⁺的反應；可加入沉淀劑Na₂S，使Hg²⁺除去；
④根據(jù)反應物的物質(zhì)的量關系結(jié)合質(zhì)量守恒配平；
（2）①K₂Cr₂0₇具有強氧化性，應用酸式滴定管或移液管量��；
②根據(jù)反應的離子方程式計算．

解答： 解：（1）①pH接近7，用CO₂處理，生成HCO₃^-，則反應的離子方程式為OH^-+CO₂=HCO₃^-，故答案為：OH^-+CO₂=HCO₃^-；
②HCO₃^-和Al³⁺發(fā)生相互促進的水解，生成CO₂和Al（OH）₃，從而增強凈水效果，故答案為：HCO₃^-會促進Al³⁺的水解，生成更多的Al（OH）₃，凈水效果增強；
③根據(jù)電荷守恒可質(zhì)量守恒可知，應為Hg²⁺和CH₄反應生成CH₃Hg⁺+和H⁺，對于含Hg²⁺的污水，可加入沉淀劑Na₂S，使Hg²⁺除去，反應的離子方程式為Hg²⁺+S^2-=HgS↓，故答案為：CH₄ ；H⁺；Na₂S；
④廢水Ⅳ常用C1₂氧化CN^-成CO₂和N₂，若參加反應的C1₂與CN^-的物質(zhì)的量之比為5：2，則反應的離子方程式為5Cl₂+2CN^-+4H₂O=10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺，
故答案為：5Cl₂+2CN^-+4H₂O=10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺；
（2）①K₂Cr₂0₇具有強氧化性，應用酸式滴定管或移液管量取，如用堿式滴定管，會腐蝕橡膠管，故答案為：酸式滴定管（或移液管）；
②n（K₂Cr₂O₇）=0.01L×0.2500mol/L=2.5×10^-3mol，
n（Fe²⁺）=V₂×10^-3L×cmol/L=cV₂×10^-3mol，
由Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O可知，
水樣消耗的n（K₂Cr₂O₇）=2.5×10^-3mol-

1

6

×cV₂×10^-3mol=

15-cV2

6

×10^-3mol，
得電子：2×（6-3）×

15-cV2

6

×10^-3mol=（15-cV₂）×10^-3mol，
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移，相等于

1

4

×（15-cV₂）×10^-3mol氧氣，
m（O）=

1

4

×（15-cV₂）×10^-3mol×32g/mol=8×（15-cV₂）×10^-3g=8×（15-cV₂）mg，
所以：COD=

8×(15-cV2)mg

V1×10-3L

=

8000×(15-cV2)

V1

mg/L，
故答案為：

8000×(15-cV2)

V1

．

點評：本題是一道化學和生活相結(jié)合的題目，注重知識的遷移應用，能較好的考查學生分析和解決問題的能力，為高考常見題型和高頻考點，題目信息量較大，注意把握題給信息，答題時仔細審題，難度中等．