陽澄湖在從“生產養殖水體”向“生態旅游水體”轉型，湖水的化學耗氧量（COD）有明顯下降。COD值是指氧化1L水樣中還原性物質所消耗O2的質量（常用K2Cr2O7標準溶液測定，并換算成O2的質量）。
已知：i）溶液中Cr2O2-7+H2O2?2CrO2-4+2H+；六價鉻[Cr（VI）]在pH＞6.5時主要以CrO2-4形式存在，pH＜6.5時主要以Cr2O2-7形式存在；
ii）Cr2O2-7有強氧化性，還原產物為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（NH4）2Fe（SO4）2溶液滴定剩余的K2Cr2O7，消耗V2mL（NH4）2Fe（SO4）2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CrO2-4濃度，以免將Ag+沉淀而影響催化活性；二是 防止Cr2O2-7轉化為CrO2-4防止Cr2O2-7轉化為CrO2-4。
②計算水樣的COD（單位：mg?L-1） 根據反應為Cr2O2-7+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O計算剩余K2Cr2O7的物質的量為16n（Fe2+）=2V2×10-5mol,水樣中的還原物質消耗K2Cr2O7的物質的量為2.5V1×10-4mol-2.0V2×10-5mol,結合關系式2K2Cr2O7～12e-～3O2計算水樣中還原性物質所消耗O2的物質的量n（O2）=32n（K2Cr2O7）=1.5（2.5V1×10-4-2V2×10-5）mol,水樣的COD為48（0.25V1-0.02V2）mg0.02L=（600V1-48V2）mg/L根據反應為Cr2O2-7+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O計算剩余K2Cr2O7的物質的量為16n（Fe2+）=2V2×10-5mol,水樣中的還原物質消耗K2Cr2O7的物質的量為2.5V1×10-4mol-2.0V2×10-5mol,結合關系式2K2Cr2O7～12e-～3O2計算水樣中還原性物質所消耗O2的物質的量n（O2）=32n（K2Cr2O7）=1.5（2.5V1×10-4-2V2×10-5）mol,水樣的COD為48（0.25V1-0.02V2）mg0.02L=（600V1-48V2）mg/L。（寫出必要的計算過程）
（2）測定廢液的處理：COD測定所產生的酸性廢液中含有Cr2O2-7、Cr3+、Fe3+、Ag+等，處理流程如圖。
①固體Ⅰ可溶于濃氨水，反應的離子方程式為 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。（計算結果用科學記數法，并保留兩位有效數字）。
③氧化石墨烯（AGO）可以吸附去除Cr（VI）。已知AGO表面Zeta電位（數值表示吸附劑表面電荷的電性和電荷數相對大小）隨pH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Cr2O2-7、HCrO-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Cr2O2-7、HCrO-4形式存在，故此時去除率較高。
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【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用．
【答案】防止Cr2轉化為；根據反應為Cr2+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O計算剩余K2Cr2O7的物質的量為n（Fe2+）=2V2×10-5mol，水樣中的還原物質消耗K2Cr2O7的物質的量為2.5V1×10-4mol-2.0V2×10-5mol，結合關系式2K2Cr2O7～12e-～3O2計算水樣中還原性物質所消耗O2的物質的量n（O2）=n（K2Cr2O7）=1.5（2.5V1×10-4-2V2×10-5）mol，水樣的COD為=（600V1-48V2）mg/L；AgCl+2NH3?H2O=[Ag（NH3）2]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、形式存在，故此時去除率較高
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【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：36引用：2難度：0.6
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發布：2025/1/6 7:30:5組卷：28引用：2難度：0.9 -
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