Question

太湖、巢湖、滇池是我国重点治理的三大湖，三大湖受到严重的富营养化污染，藻类疯狂繁殖，破坏了生态平衡，影响了人民的健康，必须迅速进行治理。请回答：

（1）藻类的狂长，说明水中哪些元素超标？      这些元素从哪里引入的？                                                             

（2）您认为引起藻类大量繁殖最主要的是哪一种元素？       以什么形态出现？       请你设计一个测定此元素的方法。

（3）水质污染程度的重要标志之一为BOD（生物化学耗氧量），它是指由于水中微生物的繁殖或呼吸作用，或水中有机物分解时所消耗的溶解氧的量，单位为mgO₂/L。现有巢湖沿岸某电镀厂，不遵守环境法规，每周向湖中排放一次含氰废水，使近岸湖水含CN^－的浓度为7.5×10^－5mol/L，CN^－与O₂作用生成CO₂、N₂等。试问此电镀厂每排放一次废水将使近岸湖水的BOD增大多少？

（4）水质污染程度的另一重要指标为COD（化学耗氧量），它是指水中还原性物质（有机的和无机的），在规定条件下被氧化时，1L水样所消耗的氧的毫克数。测定COD通常有KMnO₄法、K₂Cr₂C₇法等。酸性KMnO₄法：KMnO₄在酸性溶液中经沸水浴加热，将发生：

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

①若为0.01000mol/L KMnO₄溶液，则1.00mL相当于     mgO₂；

②若巢湖水样100mL，加入1:2 H₂SO₄10mL，AgSO₄1g，混匀后，又加10mL 0.01000mol/L KMnO₄溶液，在沸水中加热30min，取出加入10mL 0.02500mol/L Na₂C₂O₄溶液，立即用0.01000mol/L KMnO₄滴至微红色在15秒内不变色为终点，耗KMnO₄液7.00mL，求巢湖水样的COD为多少？

Answer 1

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

解析:

（1）藻类的狂长，主要是 N、P等元素含量超标。（1分）

这些元素，主要因氮肥、复合肥、农药的过量施用，流失到巢湖中造成污染。（2分）

（2）引起藻类大量繁殖的最主要元素是N，它以氨氮，即NH₃或NH₄^＋形态进入湖水中。测定氮量的方法：把水样碱化，将氨蒸出，用过量的硫酸标准液（或硼酸标准液）吸收，然后以氢氧化钠滴定剩余的硫酸（或用盐酸滴定(NH₄)₂B₄O₇）。（4分）

（3）4CN^－＋5O₂＋2H₂O==4CO₂＋2N₂＋4OH^－ （H^＋参加反应代替水也可以） 

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

与水中还原性物质反应的KMnO₄为7.0cm³  

COD＝0.40×7.0/0.1＝28 mgO₂·dm^－3