阳澄湖在从“生产养殖水体”向“生态旅游水体”转型，湖水的化学耗氧量（COD）有明显下降。COD值是指氧化1L水样中还原性物质所消耗O2的质量（常用K2Cr2O7标准溶液测定，并换算成O2的质量）。
已知：i）溶液中Cr2O2-7+H2O2⇌2CrO2-4+2H+；六价铬[Cr（VI）]在pH＞6.5时主要以CrO2-4形式存在，pH＜6.5时主要以Cr2O2-7形式存在；
ii）Cr2O2-7有强氧化性，还原产物为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）水样COD的测定：量取20.00mL水样，加入V1mL0.2500mol•L-1K2Cr2O7标准溶液混合，在Ag+催化和强酸性条件下充分氧化；再用0.1200mol⋅L-1（NH4）2Fe（SO4）2溶液滴定剩余的K2Cr2O7，消耗V2mL（NH4）2Fe（SO4）2溶液。试回答：
①水样进行氧化时需保持强酸性的目的有：一是降低CrO2-4浓度，以免将Ag+沉淀而影响催化活性；二是 防止Cr2O2-7转化为CrO2-4防止Cr2O2-7转化为CrO2-4。
②计算水样的COD（单位：mg⋅L-1） 根据反应为Cr2O2-7+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O计算剩余K2Cr2O7的物质的量为16n（Fe2+）=2V2×10-5mol,水样中的还原物质消耗K2Cr2O7的物质的量为2.5V1×10-4mol-2.0V2×10-5mol,结合关系式2K2Cr2O7～12e-～3O2计算水样中还原性物质所消耗O2的物质的量n（O2）=32n（K2Cr2O7）=1.5（2.5V1×10-4-2V2×10-5）mol,水样的COD为48（0.25V1-0.02V2）mg0.02L=（600V1-48V2）mg/L根据反应为Cr2O2-7+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O计算剩余K2Cr2O7的物质的量为16n（Fe2+）=2V2×10-5mol,水样中的还原物质消耗K2Cr2O7的物质的量为2.5V1×10-4mol-2.0V2×10-5mol,结合关系式2K2Cr2O7～12e-～3O2计算水样中还原性物质所消耗O2的物质的量n（O2）=32n（K2Cr2O7）=1.5（2.5V1×10-4-2V2×10-5）mol,水样的COD为48（0.25V1-0.02V2）mg0.02L=（600V1-48V2）mg/L。（写出必要的计算过程）
（2）测定废液的处理：COD测定所产生的酸性废液中含有Cr2O2-7、Cr3+、Fe3+、Ag+等，处理流程如图。
①固体Ⅰ可溶于浓氨水，反应的离子方程式为 AgCl+2NH3•H2O=[Ag（NH3）2]Cl+2H2OAgCl+2NH3•H2O=[Ag（NH3）2]Cl+2H2O。
②可排放溶液中c（Cr3+）c（Fe3+）=2.4×1082.4×108。（计算结果用科学记数法，并保留两位有效数字）。
③氧化石墨烯（AGO）可以吸附去除Cr（VI）。已知AGO表面Zeta电位（数值表示吸附剂表面电荷的电性和电荷数相对大小）随pH变化的曲线如图。当pH为4.0～6.0时，AGO对Cr（Ⅵ）的去除率较高，可能的原因是 AGO表面的Zeta电位较高，所带的正电荷较多，此时铬元素主要以Cr2O2-7、HCrO-4形式存在，故此时去除率较高AGO表面的Zeta电位较高，所带的正电荷较多，此时铬元素主要以Cr2O2-7、HCrO-4形式存在，故此时去除率较高。
O
2
-
7
C
r
O
2
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4
C
r
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2
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4
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．
【答案】防止Cr2转化为；根据反应为Cr2+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O计算剩余K2Cr2O7的物质的量为n（Fe2+）=2V2×10-5mol，水样中的还原物质消耗K2Cr2O7的物质的量为2.5V1×10-4mol-2.0V2×10-5mol，结合关系式2K2Cr2O7～12e-～3O2计算水样中还原性物质所消耗O2的物质的量n（O2）=n（K2Cr2O7）=1.5（2.5V1×10-4-2V2×10-5）mol，水样的COD为=（600V1-48V2）mg/L；AgCl+2NH3•H2O=[Ag（NH3）2]Cl+2H2O；2.4×108；AGO表面的Zeta电位较高，所带的正电荷较多，此时铬元素主要以Cr2、形式存在，故此时去除率较高
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【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：36引用：2难度：0.6
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