Question

根据废水中所含有害物质的不同，工业上有多种废水的处理方法．
（1）①废水Ⅰ呈碱性，若采用CO₂处理，发生反应的离子方程式是

OH^-+CO₂=HCO₃^-

．
②废水Ⅱ常用明矾处理．实践中发现废水中的c（HCO^-₃）越大，净水效果越好，这是因为

HCO₃^-会促进Al³⁺的水解，生成更多的Al（OH）₃，净水效果增强

．
③废水Ⅲ中的汞元素存在如下转化：Hg²⁺+CH₄═CH₃Hg⁺+H⁺，我国规定，Hg²⁺的排放标准不能超过0.05mg/L．若某工厂排放的废水1L中含Hg²⁺3×10^-7mol，是否达到了排放标准

否

（填“是”或“否”）．
④废水Ⅳ常用Cl₂氧化CN^-成CO₂和N₂，若参加反应的Cl₂与CN^-的物质的量之比为5：2，则该反应的离子方程式

5Cl₂+2CN^-+4H₂O=10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺

．
（2）化学需氧量（COD）可量度水体受有机物污染的程度，它是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量，换算成氧的含量（以mg/L计）．某研究性学习小组测定某水样的化学需氧量（COD），过程如下：
Ⅰ．取V₁ mL水样于锥形瓶，加入10.00mL 0.2500mol/L K₂Cr₂O₇溶液．
Ⅱ．加碎瓷片少许，然后慢慢加入硫酸酸化，混合均匀，加热．
Ⅲ．反应完毕后，冷却，加指示剂，用c mol/L硫酸亚铁铵[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂]溶液滴定．终点时消耗硫酸亚铁铵溶液V₂ mL．
①Ⅱ中，碎瓷片的作用是

防止暴沸

．
②Ⅲ中，发生的反应为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．由此可知，该水样的化学需氧量COD=

8000×(15-cV2)

V1

（用含c、V₁、V₂的表达式表示）．

Answer 1

分析：（1）①pH接近7，用CO₂处理，生成HCO₃^-；
②HCO₃^-会促进Al³⁺的水解，生成更多的Al（OH）₃，发生相互促进的水解；
③根据m=nM计算；
④根据氧化还原反应得失电子数目相等结合质量守恒定律书写离子方程式；
（2）①碎瓷片起到防止暴沸的作用；
②根据反应的离子方程式计算．

解答：解：（1）（1）①pH接近7，用CO₂处理，生成HCO₃^-，则反应的离子方程式为OH^-+CO₂=HCO₃^-，
故答案为：OH^-+CO₂=HCO₃^-；
②HCO₃^-和Al³⁺发生相互促进的水解，生成CO₂和Al（OH）₃，从而增强净水效果，
故答案为：HCO₃^-会促进Al³⁺的水解，生成更多的Al（OH）₃，净水效果增强；
③1L水中，n（Hg²⁺）=3×10^-7mol，则m（Hg²⁺）=3×10^-7mol×200.6g/mol=6.02×10^-5g=0.06mg＞0.05mg，所以没有达到排放标准，故答案为：否；
④废水Ⅳ常用C1₂氧化CN^-成CO₂和N₂，若参加反应的C1₂与CN^-的物质的量之比为5：2，
则反应的离子方程式为5Cl₂+2CN^-+4H₂O=10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺，
故答案为：5Cl₂+2CN^-+4H₂O=10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺；
（2）①碎瓷片起到防止暴沸的作用，故答案为：防止暴沸；
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，
水样消耗的n（K₂Cr₂O₇）=2.5×10^-3mol-

1

6

×cV₂×10^-3mol=

15-cV2

6

×10^-3mol，
得电子：2×（6-3）×

15-cV2

6

×10^-3mol=（15-cV₂）×10^-3mol，
根据电子转移，相等于

1

4

×（15-cV₂）×10^-3mol氧气，
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，
故答案为：

8000×(15-cV2)

V1

．

点评：本题考查物质含量的测定与探究，以及环境污染问题，题目难度中等，易错点为（2），注意根据反应的化学方程式结合质量守恒计算．