Question

衡量水体污染的指标之一是化学需氧量（COD），它是指在一定条件下氧化1L水样中的还原性污染物所消耗的氧化剂的量，氧化剂的量用氧气的质量来表示，单位是mg/L．COD大于500mg/L的废水不得直接排放．取某废水样品20.00mL，加入10.00mL0.05000mol/L K₂Cr₂O₇溶液，在一定条件下充分反应后，用0.1000mol/L的FeSO₄溶液滴定多余的K₂Cr₂O₇，用去FeSO₄溶液12.00mL，此时铬元素均以Cr³⁺形式存在．  
请回答下列问题：
（1）计算20.00mL废水样品消耗K₂Cr₂O₇的物质的量．

 

．
（2）通过计算说明，该废水能否直接排放．

 

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Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）根据Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，计算剩余的K₂Cr₂O₇的物质的量，进而水样消耗的n（K₂Cr₂O₇）；
（2）根据电子转移守恒计算水样的消耗氧气的物质的量，计算水样的需氧量，据此判断．

解答： 解：（1）n（K₂Cr₂O₇）=0.01L×0.0500mol/L=5×10^-4mol，
n（Fe²⁺）=12×10^-3L×0.1mol/L=1.2×10^-3mol，
由Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O可知，剩余的n（K₂Cr₂O₇）=

1

6

×1.2×10^-3mol=2×10^-4mol
水样消耗的n（K₂Cr₂O₇）=5×10^-4mol-2×10^-4mol=3×10^-4mol，
故答案为：3×10^-4mol；
（2）根据电子电子转移可知，水样需要氧气的物质的量为：

1

4

×[3×10^-4mol×（6-3）×2]=4.5×10^-4mol，氧气的质量为4.5×10^-4mol×32g/mol=144×10^-4g=14.4mg，
故该水样的需氧量为

14.4mg

0.02L

=720mg/L＞500mg/L，所以不能直接排放，
故答案为：该水样的需氧量COD=720mg/L＞500mg/L，所以不能直接排放．

点评：本题以水体污染的指标-水体需氧量为载体，考查氧化还原滴定、氧化还原反应计算，难度中等，侧重学生对数据的处理能力考查，体现化学的社会性．