Question

14．化學(xué)需氧量（COD）是水體質(zhì)量的控制項目之一，COD是指用強氧化劑（我國采用K₂Cr₂O₇處理一定量水樣時所消耗的氧化劑的量，并換算成以氧氣為氧化劑時，1L水樣所消耗O₂的質(zhì)量（mg?L^-1）．現(xiàn)取某池塘中的水樣20.00mL，加入10.00mL 0.04000mol/L K₂Cr₂O₇溶液，并加入適量酸和催化劑，加熱反應(yīng)2h．在指示劑作用下，需用0.1000mol/L Fe（NH₄）₂（SO₄）₂溶液12.00mL滴定剩余的K₂Cr₂O₇，此時，發(fā)生的反應(yīng)是：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．求該池塘水樣的COD為多少？

Answer 1

分析 根據(jù)Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，計算剩余的K₂Cr₂O₇的物質(zhì)的量，進而水樣消耗的n（K₂Cr₂O₇），由于K₂Cr₂O₇得到的電子的物質(zhì)的量等于氧氣得到電子的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算水樣的消耗氧氣的物質(zhì)的量，進而計算水樣的化學(xué)需氧量，據(jù)此判斷．

解答 解：n（K₂Cr₂O₇）=0.01L×0.04000mol/L=4×10^-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）=$\frac{1}{6}$×1.2×10^-3mol=2×10^-4mol
水樣消耗的n（K₂Cr₂O₇）=4×10^-4mol-2×10^-4mol=2×10^-4mol，
根據(jù)電子電子轉(zhuǎn)移可知，水樣需要氧氣的物質(zhì)的量為：$\frac{1}{4}$×[2×10^-4mol×（6-3）×2]=3×10^-4mol，氧氣的質(zhì)量為3×10^-4mol×32g/mol=96×10^-4g=9.6mg，
故該水樣的需氧量為$\frac{9.6mg}{0.02L}$=480mg/L，
答：該水樣的化學(xué)需氧量COD為480mg/L．

點評 本題以水體化學(xué)需氧量為載體，考查氧化還原滴定、氧化還原反應(yīng)計算，難度中等，側(cè)重學(xué)生的分析能力和對數(shù)據(jù)的處理能力考查．