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陽澄湖在從“生產(chǎn)養(yǎng)殖水體”向“生態(tài)旅游水體”轉(zhuǎn)型,湖水的化學耗氧量(COD)有明顯下降。COD值是指氧化1L水樣中還原性物質(zhì)所消耗O2的質(zhì)量(常用K2Cr2O7標準溶液測定,并換算成O2的質(zhì)量)。
已知:i)溶液中Cr2
O
2
-
7
+H2O2?2
C
r
O
2
-
4
+2H+;六價鉻[Cr(VI)]在pH>6.5時主要以
C
r
O
2
-
4
形式存在,pH<6.5時主要以Cr2
O
2
-
7
形式存在;
ii)Cr2
O
2
-
7
有強氧化性,還原產(chǎn)物為Cr3+;
iii)Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12、Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31、Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39
(1)水樣COD的測定:量取20.00mL水樣,加入V1mL0.2500mol?L-1K2Cr2O7標準溶液混合,在Ag+催化和強酸性條件下充分氧化;再用0.1200mol?L-1(NH42Fe(SO42溶液滴定剩余的K2Cr2O7,消耗V2mL(NH42Fe(SO42溶液。試回答:
①水樣進行氧化時需保持強酸性的目的有:一是降低
C
r
O
2
-
4
濃度,以免將Ag+沉淀而影響催化活性;二是
防止Cr2
O
2
-
7
轉(zhuǎn)化為
C
r
O
2
-
4
防止Cr2
O
2
-
7
轉(zhuǎn)化為
C
r
O
2
-
4

②計算水樣的COD(單位:mg?L-1
根據(jù)反應(yīng)為Cr2
O
2
-
7
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O計算剩余K2Cr2O7的物質(zhì)的量為
1
6
n(Fe2+)=2V2×10-5mol,水樣中的還原物質(zhì)消耗K2Cr2O7的物質(zhì)的量為2.5V1×10-4mol-2.0V2×10-5mol,結(jié)合關(guān)系式2K2Cr2O7~12e-~3O2計算水樣中還原性物質(zhì)所消耗O2的物質(zhì)的量n(O2)=
3
2
n(K2Cr2O7)=1.5(2.5V1×10-4-2V2×10-5)mol,水樣的COD為
48
0
.
25
V
1
-
0
.
02
V
2
mg
0
.
02
L
=(600V1-48V2)mg/L
根據(jù)反應(yīng)為Cr2
O
2
-
7
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O計算剩余K2Cr2O7的物質(zhì)的量為
1
6
n(Fe2+)=2V2×10-5mol,水樣中的還原物質(zhì)消耗K2Cr2O7的物質(zhì)的量為2.5V1×10-4mol-2.0V2×10-5mol,結(jié)合關(guān)系式2K2Cr2O7~12e-~3O2計算水樣中還原性物質(zhì)所消耗O2的物質(zhì)的量n(O2)=
3
2
n(K2Cr2O7)=1.5(2.5V1×10-4-2V2×10-5)mol,水樣的COD為
48
0
.
25
V
1
-
0
.
02
V
2
mg
0
.
02
L
=(600V1-48V2)mg/L
。(寫出必要的計算過程)
(2)測定廢液的處理:COD測定所產(chǎn)生的酸性廢液中含有Cr2
O
2
-
7
、Cr3+、Fe3+、Ag+等,處理流程如圖。

①固體Ⅰ可溶于濃氨水,反應(yīng)的離子方程式為
AgCl+2NH3?H2O=[Ag(NH32]Cl+2H2O
AgCl+2NH3?H2O=[Ag(NH32]Cl+2H2O
。
②可排放溶液中
c
C
r
3
+
c
F
e
3
+
=
2.4×108
2.4×108
。(計算結(jié)果用科學記數(shù)法,并保留兩位有效數(shù)字)。
③氧化石墨烯(AGO)可以吸附去除Cr(VI)。已知AGO表面Zeta電位(數(shù)值表示吸附劑表面電荷的電性和電荷數(shù)相對大?。╇SpH變化的曲線如圖。當pH為4.0~6.0時,AGO對Cr(Ⅵ)的去除率較高,可能的原因是
AGO表面的Zeta電位較高,所帶的正電荷較多,此時鉻元素主要以Cr2
O
2
-
7
、
HC
r
O
-
4
形式存在,故此時去除率較高
AGO表面的Zeta電位較高,所帶的正電荷較多,此時鉻元素主要以Cr2
O
2
-
7
、
HC
r
O
-
4
形式存在,故此時去除率較高
。

【答案】防止Cr2
O
2
-
7
轉(zhuǎn)化為
C
r
O
2
-
4
;根據(jù)反應(yīng)為Cr2
O
2
-
7
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O計算剩余K2Cr2O7的物質(zhì)的量為
1
6
n(Fe2+)=2V2×10-5mol,水樣中的還原物質(zhì)消耗K2Cr2O7的物質(zhì)的量為2.5V1×10-4mol-2.0V2×10-5mol,結(jié)合關(guān)系式2K2Cr2O7~12e-~3O2計算水樣中還原性物質(zhì)所消耗O2的物質(zhì)的量n(O2)=
3
2
n(K2Cr2O7)=1.5(2.5V1×10-4-2V2×10-5)mol,水樣的COD為
48
0
.
25
V
1
-
0
.
02
V
2
mg
0
.
02
L
=(600V1-48V2)mg/L;AgCl+2NH3?H2O=[Ag(NH32]Cl+2H2O;2.4×108;AGO表面的Zeta電位較高,所帶的正電荷較多,此時鉻元素主要以Cr2
O
2
-
7
、
HC
r
O
-
4
形式存在,故此時去除率較高
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:33引用:2難度:0.6
相似題
  • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì))。用該燒渣制取藥用輔料-紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     
    。
    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     
    。
    (4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     
    。
    (5)ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達式表示)。

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
  • 2.我國青藏高原的鹽湖中蘊藏著豐富的鋰資源,已探明的儲量約三千萬噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說法錯誤的是( ?。?br />

    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:27引用:2難度:0.9
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    (1)焙燒時產(chǎn)生的主要有害氣體是
     

    (2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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