题目
“治污水”是“五水共治”工程中一项重要举措。（1）某污水中的有机污染物为三氯乙烯 （C2HCl3），向此污水中加入一定浓度的酸性重铬酸钾（K2Cr2O7还原产物为Cr3+）溶液可将三氯乙烯除去，氧化产物只有CO2．写出该反应的离子反应方程式 ____ 。（2）化学需氧量（COD）是水质测定中的重要指标，可以反映水中有机物等还原剂的污染程度。COD是指在一定条件下，用强氧化剂氧化水样中的还原剂及有机物时所消耗氧化剂的量，然后折算成氧化水样中的这些还原剂及有机物时需要氧气的量。某学习小组用重铬酸钾法测定某水样的COD．主要的实验装置、仪器及具体操作步骤如下：反应装置 仪器a 仪器b操作步骤：Ⅰ量取20.00mL水样于圆底烧瓶中，并加入数粒碎瓷片；Ⅱ量取10.00mL重铬酸钾标准溶液中加入到圆底烧瓶中，安装反应装置（如上图所示）。从冷凝管上口加入30.00mL的H2SO4-Ag2SO4溶液，混匀后加热回流2h，充分反应后停止加热。Ⅲ待反应液冷却后加入指示剂2滴，用硫酸亚铁铵溶液滴定多余重铬酸钾，至溶液由绿色变成红褐色。发生的化学反应方程式为Cr2O72-+14H++6Fe2+=6Fe3++2Cr3++7H2O．请回答：①量取10.00mL重铬酸钾标准溶液用到的仪器是 ____ （填仪器a或仪器b）。②下列有关说法正确的是 ____ （用相应编号填写）。A．配制重铬酸钾标准溶液时所有需用到仪器有：天平（含砝码）、玻璃棒、烧杯和容量瓶B．滴定前锥形瓶、滴定管均需用蒸馏水洗后再用待取液进行润洗C．滴定时用左手控制旋塞，眼睛注视锥形瓶内液体颜色变化，右手摇动锥形瓶，使溶液向同一方向旋转D．加热回流结束后，未用蒸馏水冲洗冷凝管管壁，则滴定测得的硫酸亚铁铵体积偏小③已知：重铬酸钾标准溶液的c（Cr2O72-）=0.02000mol•L-1，硫酸亚铁铵溶液的c（Fe2+）=0.01000mol•L-1，滴定终点时所消耗的硫酸亚铁铵溶液的体积为18.00mL，则按上述实验方法，测得的该水样的化学需氧量COD= ____ mg/L。（3）工业上常用铁炭（铁屑和活性炭混合物）微电解法处理污水。保持反应时间等条件不变，测得铁碳混合物中铁的体积分数、污水溶液pH对污水COD去除率的影响分别如图1、图2 所示。反应装置 仪器a 仪器b①由图1、图2可知下列推论不合理的是 ____ 。A．活性炭对污水中的还原性物质具有一定的吸附作用B．酸性条件下，铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池，铁为负极，溶液中有大量的Fe2+、Fe3+C．当铁碳混合物中铁的体积分数大于50%时，COD的去除率随着铁的质量分数增加而下降的主要原因是溶液中微电池数目减少D．工业降低污水COD的最佳条件为：铁的体积分数占50%；污水溶液pH约为3②根据图2分析，COD的脱除率降低的原因可能为 ____ 。
“治污水”是“五水共治”工程中一项重要举措。
（1）某污水中的有机污染物为三氯乙烯 （C2HCl3），向此污水中加入一定浓度的酸性重铬酸钾（K2Cr2O7还原产物为Cr3+）溶液可将三氯乙烯除去，氧化产物只有CO2．写出该反应的离子反应方程式 ____ 。
（2）化学需氧量（COD）是水质测定中的重要指标，可以反映水中有机物等还原剂的污染程度。COD是指在一定条件下，用强氧化剂氧化水样中的还原剂及有机物时所消耗氧化剂的量，然后折算成氧化水样中的这些还原剂及有机物时需要氧气的量。某学习小组用重铬酸钾法测定某水样的COD．主要的实验装置、仪器及具体操作步骤如下：
操作步骤：
Ⅰ量取20.00mL水样于圆底烧瓶中，并加入数粒碎瓷片；Ⅱ量取10.00mL重铬酸钾标准溶液中加入到圆底烧瓶中，安装反应装置（如上图所示）。从冷凝管上口加入30.00mL的H2SO4-Ag2SO4溶液，混匀后加热回流2h，充分反应后停止加热。Ⅲ待反应液冷却后加入指示剂2滴，用硫酸亚铁铵溶液滴定多余重铬酸钾，至溶液由绿色变成红褐色。发生的化学反应方程式为Cr2O72-+14H++6Fe2+=6Fe3++2Cr3++7H2O．请回答：
①量取10.00mL重铬酸钾标准溶液用到的仪器是 ____ （填仪器a或仪器b）。
②下列有关说法正确的是 ____ （用相应编号填写）。
A．配制重铬酸钾标准溶液时所有需用到仪器有：天平（含砝码）、玻璃棒、烧杯和容量瓶
B．滴定前锥形瓶、滴定管均需用蒸馏水洗后再用待取液进行润洗
C．滴定时用左手控制旋塞，眼睛注视锥形瓶内液体颜色变化，右手摇动锥形瓶，使溶液向同一方向旋转
D．加热回流结束后，未用蒸馏水冲洗冷凝管管壁，则滴定测得的硫酸亚铁铵体积偏小
③已知：重铬酸钾标准溶液的c（Cr2O72-）=0.02000mol•L-1，硫酸亚铁铵溶液的c（Fe2+）=0.01000
mol•L-1，滴定终点时所消耗的硫酸亚铁铵溶液的体积为18.00mL，则按上述实验方法，测得的该水样的化学需氧量COD= ____ mg/L。
（3）工业上常用铁炭（铁屑和活性炭混合物）微电解法处理污水。保持反应时间等条件不变，测得铁碳混合物中铁的体积分数、污水溶液pH对污水COD去除率的影响分别如图1、图2 所示。
①由图1、图2可知下列推论不合理的是 ____ 。
A．活性炭对污水中的还原性物质具有一定的吸附作用
B．酸性条件下，铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池，铁为负极，溶液中有大量的Fe2+、Fe3+
C．当铁碳混合物中铁的体积分数大于50%时，COD的去除率随着铁的质量分数增加而下降的主要原因是溶液中微电池数目减少
D．工业降低污水COD的最佳条件为：铁的体积分数占50%；污水溶液pH约为3
②根据图2分析，COD的脱除率降低的原因可能为 ____ 。
（1）某污水中的有机污染物为三氯乙烯 （C2HCl3），向此污水中加入一定浓度的酸性重铬酸钾（K2Cr2O7还原产物为Cr3+）溶液可将三氯乙烯除去，氧化产物只有CO2．写出该反应的离子反应方程式 ____ 。
（2）化学需氧量（COD）是水质测定中的重要指标，可以反映水中有机物等还原剂的污染程度。COD是指在一定条件下，用强氧化剂氧化水样中的还原剂及有机物时所消耗氧化剂的量，然后折算成氧化水样中的这些还原剂及有机物时需要氧气的量。某学习小组用重铬酸钾法测定某水样的COD．主要的实验装置、仪器及具体操作步骤如下：
操作步骤：
Ⅰ量取20.00mL水样于圆底烧瓶中，并加入数粒碎瓷片；Ⅱ量取10.00mL重铬酸钾标准溶液中加入到圆底烧瓶中，安装反应装置（如上图所示）。从冷凝管上口加入30.00mL的H2SO4-Ag2SO4溶液，混匀后加热回流2h，充分反应后停止加热。Ⅲ待反应液冷却后加入指示剂2滴，用硫酸亚铁铵溶液滴定多余重铬酸钾，至溶液由绿色变成红褐色。发生的化学反应方程式为Cr2O72-+14H++6Fe2+=6Fe3++2Cr3++7H2O．请回答：
①量取10.00mL重铬酸钾标准溶液用到的仪器是 ____ （填仪器a或仪器b）。
②下列有关说法正确的是 ____ （用相应编号填写）。
A．配制重铬酸钾标准溶液时所有需用到仪器有：天平（含砝码）、玻璃棒、烧杯和容量瓶
B．滴定前锥形瓶、滴定管均需用蒸馏水洗后再用待取液进行润洗
C．滴定时用左手控制旋塞，眼睛注视锥形瓶内液体颜色变化，右手摇动锥形瓶，使溶液向同一方向旋转
D．加热回流结束后，未用蒸馏水冲洗冷凝管管壁，则滴定测得的硫酸亚铁铵体积偏小
③已知：重铬酸钾标准溶液的c（Cr2O72-）=0.02000mol•L-1，硫酸亚铁铵溶液的c（Fe2+）=0.01000
mol•L-1，滴定终点时所消耗的硫酸亚铁铵溶液的体积为18.00mL，则按上述实验方法，测得的该水样的化学需氧量COD= ____ mg/L。
（3）工业上常用铁炭（铁屑和活性炭混合物）微电解法处理污水。保持反应时间等条件不变，测得铁碳混合物中铁的体积分数、污水溶液pH对污水COD去除率的影响分别如图1、图2 所示。
①由图1、图2可知下列推论不合理的是 ____ 。
A．活性炭对污水中的还原性物质具有一定的吸附作用
B．酸性条件下，铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池，铁为负极，溶液中有大量的Fe2+、Fe3+
C．当铁碳混合物中铁的体积分数大于50%时，COD的去除率随着铁的质量分数增加而下降的主要原因是溶液中微电池数目减少
D．工业降低污水COD的最佳条件为：铁的体积分数占50%；污水溶液pH约为3
②根据图2分析，COD的脱除率降低的原因可能为 ____ 。
题目解答
答案
解：（1）根据K2Cr2O7还原产物为Cr3+，该反应中K2Cr2O7作氧化剂，则C2HCl3是还原剂，被氧化生成CO2，根据元素守恒知，还生成KCl、HCl，该反应中C元素化合价由+1价变为+4价、铬元素化合价由+6变为+3，转移电子数为3，离子方程式：Cr2O72-+5H++C2HCl3=2CO2↑+2Cr3++3H2O+3Cl-，
故答案为：Cr2O72-+5H++C2HCl3=2CO2↑+2Cr3++3H2O+3Cl-；
（2）①量取10.00mL重铬酸钾标准溶液为强氧化性溶液，需要用酸式滴定管量取，用到的仪器是仪器b，
故答案为：仪器b；
②A．配制重铬酸钾标准溶液时所有需用到仪器有：天平（含砝码）、玻璃棒、烧杯和容量瓶、胶头滴管等，故A错误；
B．滴定前锥形瓶需用蒸馏水洗不能用待取液进行润洗，否则会测定结果偏高，故B错误；
C．滴定时用左手控制旋塞，眼睛注视锥形瓶内液体颜色变化，右手摇动锥形瓶，使溶液向同一方向旋转，是正确的滴定实验操作，故C正确；
D．加热回流结束后，未用蒸馏水冲洗冷凝管管壁，硫酸亚铁铵损耗，则滴定测得的硫酸亚铁铵体积偏小，故D正确；
故答案为：CD；
③n（K2Cr2O7）=0.01L×0.0200mol/L=2.0×10-4mol，
n（Fe2+）=0.018L×0.01mol/L=1.8×10-4mol，
由Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O可知，
水样消耗的n（K2Cr2O7）=2.0×10-4mol-$\frac{1}{6}$×1.8×10-4mol=1.7×10-4mol，
得电子：2×（6-3）×1.7×10-4mol=1.02×10-3mol，
根据电子转移，相等于$\frac{1}{4}$×1.02×10-3mol氧气，
m（O2）=$\frac{1}{4}$×1.02×10-3mol×32g/mol=8.16×10-3g，
所以：COD=$\frac{8.16×1{0}^{-3}g}{0.02L}$=0.408g/L=408.0mg/L，
故答案为：408.0；
（3）①A．活性炭具有一定的吸附作用，对污水中的还原性物质具有一定的吸附作用，故A正确；
B．酸性条件下，铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池，铁为负极，和铁离子反应，不能操作大量铁离子，故B错误；
C．图象分析可知，当铁碳混合物中铁的体积分数大于50%时，COD的去除率随着铁的质量分数增加而下降的主要原因是溶液中微电池数目减少，反应速率减小，故C正确；
D．依据图象分析工业降低污水COD的最佳条件是：铁的体积分数占50%；污水溶液pH约为3，污水COD去除率最大，故D正确；
故答案为：B；
②根据图2分析，COD的脱除率降低的原因可能为：酸性条件下微电池反应更快，产生的更多的亚铁离子和铁离子；或PH不断增大，溶液中的铁离子不断生成沉淀，胶体微粒减少，胶体的吸附聚沉作用减弱，
故答案为：酸性条件下微电池反应更快，产生的更多的亚铁离子和铁离子；或PH不断增大，溶液中的铁离子不断生成沉淀，胶体微粒减少，胶体的吸附聚沉作用减弱。
故答案为：Cr2O72-+5H++C2HCl3=2CO2↑+2Cr3++3H2O+3Cl-；
（2）①量取10.00mL重铬酸钾标准溶液为强氧化性溶液，需要用酸式滴定管量取，用到的仪器是仪器b，
故答案为：仪器b；
②A．配制重铬酸钾标准溶液时所有需用到仪器有：天平（含砝码）、玻璃棒、烧杯和容量瓶、胶头滴管等，故A错误；
B．滴定前锥形瓶需用蒸馏水洗不能用待取液进行润洗，否则会测定结果偏高，故B错误；
C．滴定时用左手控制旋塞，眼睛注视锥形瓶内液体颜色变化，右手摇动锥形瓶，使溶液向同一方向旋转，是正确的滴定实验操作，故C正确；
D．加热回流结束后，未用蒸馏水冲洗冷凝管管壁，硫酸亚铁铵损耗，则滴定测得的硫酸亚铁铵体积偏小，故D正确；
故答案为：CD；
③n（K2Cr2O7）=0.01L×0.0200mol/L=2.0×10-4mol，
n（Fe2+）=0.018L×0.01mol/L=1.8×10-4mol，
由Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O可知，
水样消耗的n（K2Cr2O7）=2.0×10-4mol-$\frac{1}{6}$×1.8×10-4mol=1.7×10-4mol，
得电子：2×（6-3）×1.7×10-4mol=1.02×10-3mol，
根据电子转移，相等于$\frac{1}{4}$×1.02×10-3mol氧气，
m（O2）=$\frac{1}{4}$×1.02×10-3mol×32g/mol=8.16×10-3g，
所以：COD=$\frac{8.16×1{0}^{-3}g}{0.02L}$=0.408g/L=408.0mg/L，
故答案为：408.0；
（3）①A．活性炭具有一定的吸附作用，对污水中的还原性物质具有一定的吸附作用，故A正确；
B．酸性条件下，铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池，铁为负极，和铁离子反应，不能操作大量铁离子，故B错误；
C．图象分析可知，当铁碳混合物中铁的体积分数大于50%时，COD的去除率随着铁的质量分数增加而下降的主要原因是溶液中微电池数目减少，反应速率减小，故C正确；
D．依据图象分析工业降低污水COD的最佳条件是：铁的体积分数占50%；污水溶液pH约为3，污水COD去除率最大，故D正确；
故答案为：B；
②根据图2分析，COD的脱除率降低的原因可能为：酸性条件下微电池反应更快，产生的更多的亚铁离子和铁离子；或PH不断增大，溶液中的铁离子不断生成沉淀，胶体微粒减少，胶体的吸附聚沉作用减弱，
故答案为：酸性条件下微电池反应更快，产生的更多的亚铁离子和铁离子；或PH不断增大，溶液中的铁离子不断生成沉淀，胶体微粒减少，胶体的吸附聚沉作用减弱。