Question

太湖、巢湖、滇池是我國重點治理的三大湖，三大湖受到嚴(yán)重的富營養(yǎng)化污染，藻類瘋狂繁殖，破壞了生態(tài)平衡，影響了人民的健康，必須迅速進行治理。請回答：

（1）藻類的狂長，說明水中哪些元素超標(biāo)？      這些元素從哪里引入的？                                                             

（2）您認(rèn)為引起藻類大量繁殖最主要的是哪一種元素？       以什么形態(tài)出現(xiàn)？       請你設(shè)計一個測定此元素的方法。

（3）水質(zhì)污染程度的重要標(biāo)志之一為BOD（生物化學(xué)耗氧量），它是指由于水中微生物的繁殖或呼吸作用，或水中有機物分解時所消耗的溶解氧的量，單位為mgO₂/L。現(xiàn)有巢湖沿岸某電鍍廠，不遵守環(huán)境法規(guī)，每周向湖中排放一次含氰廢水，使近岸湖水含CN^－的濃度為7.5×10^－5mol/L，CN^－與O₂作用生成CO₂、N₂等。試問此電鍍廠每排放一次廢水將使近岸湖水的BOD增大多少？

（4）水質(zhì)污染程度的另一重要指標(biāo)為COD（化學(xué)耗氧量），它是指水中還原性物質(zhì)（有機的和無機的），在規(guī)定條件下被氧化時，1L水樣所消耗的氧的毫克數(shù)。測定COD通常有KMnO₄法、K₂Cr₂C₇法等。酸性KMnO₄法：KMnO₄在酸性溶液中經(jīng)沸水浴加熱，將發(fā)生：

2KMnO₄+3H₂SO₄==K₂SO₄+2MnSO₄+3H₂O+5[O]。

①若為0.01000mol/L KMnO₄溶液，則1.00mL相當(dāng)于     mgO₂；

②若巢湖水樣100mL，加入1:2 H₂SO₄10mL，AgSO₄1g，混勻后，又加10mL 0.01000mol/L KMnO₄溶液，在沸水中加熱30min，取出加入10mL 0.02500mol/L Na₂C₂O₄溶液，立即用0.01000mol/L KMnO₄滴至微紅色在15秒內(nèi)不變色為終點，耗KMnO₄液7.00mL，求巢湖水樣的COD為多少？

Answer 1

（1）N  P（2） N（3）BOD＝3.0mgO₂·dm^－3（4）COD＝28 mgO₂·dm^－3

解析:

（1）藻類的狂長，主要是 N、P等元素含量超標(biāo)。（1分）

這些元素，主要因氮肥、復(fù)合肥、農(nóng)藥的過量施用，流失到巢湖中造成污染。（2分）

（2）引起藻類大量繁殖的最主要元素是N，它以氨氮，即NH₃或NH₄^＋形態(tài)進入湖水中。測定氮量的方法：把水樣堿化，將氨蒸出，用過量的硫酸標(biāo)準(zhǔn)液（或硼酸標(biāo)準(zhǔn)液）吸收，然后以氫氧化鈉滴定剩余的硫酸（或用鹽酸滴定(NH₄)₂B₄O₇）。（4分）

（3）4CN^－＋5O₂＋2H₂O==4CO₂＋2N₂＋4OH^－ （H^＋參加反應(yīng)代替水也可以） 

BOD＝1.25×7.5×10^－5×3.2×10⁴＝3.0mgO₂·dm^－3  （4分）

（4）① 0.40

KMnO₄～2.5[O]～1.25O₂   

② 2MnO₄^－＋5C₂O₄^2－＋16H^＋==2Mn^2＋＋10CO₂↑＋8H₂O

Na₂C₂O₄共消耗KMnO₄ V＝0.02500×10×0.4/0.01000＝10.0cm³

與水中還原性物質(zhì)反應(yīng)的KMnO₄為7.0cm³  

COD＝0.40×7.0/0.1＝28 mgO₂·dm^－3