Question

水在自然净化过程中，要把污染物中的有机物自发地转变为简单的无机物，需要水中含有一定量的氧气，使有机物发生下列反应：C_xH_yO_z+O₂CO₂+H₂O(未配平)。1 L水中含的有机物转化为无机物所需要的氧气量称为生化需氧量(BOD)，其单位用g·L^-1表示。如果水中氧气量比BOD少，水就发臭，鱼和其他淡水生物就不能生存。

某地区一条河的水中每毫升含有10×10^-6 g有机物，此有机物的分子式为C₆H₁₀O₅。正常条件下氧气的溶解度为0.009 2 g·L^-1。经计算完成下列问题：

(1)写出有机物C₆H₁₀O₅在有氧条件下转化为无机物的化学方程式。

(2)计算这条河的水中生化需氧量(BOD)。

(3)判断在此条件下，这条河中的鱼类能否维持生命？

Answer 1

解析：(1)配平方程式。此方程式可以“看作”含氧有机物C₆H₁₀O₅的“燃烧”方程式。因分子中氢、氧原子比符合2∶1，则CCO₂耗氧量即为完全氧化C₆H₁₀O₅时的耗氧量。

C₆H₁₀O₅+6O₂6CO₂+5H₂O

(2)计算BOD，将河水的密度近似看作1 g·cm^-3，则1 L河水中C₆H₁₀O₅的质量为

m(C₆H₁₀O₅)=10×10^-6 g·cm^-3×10³ cm³=1×10^-2 g

根据化学方程式进行计算：

设1×10^-2 g有机物转化为无机物需O₂质量为m(O₂)。

 C₆H₁₀O₅  +  6O₂6CO₂+5H₂O

  172            6×32

1×10^-2g       m(O₂)

m(O₂)=6×32×1×10^-2 g/172=0.011 2 g

即此时BOD=0.011 2 g·L^-1。

(3)与正常溶氧量比较：0.011 2 g·L^-1＞0.009 2 g·L^-1，即BOD值大于水中的正常氧气量，故鱼类不能维持生命。

答案：(1)C₆H₁₀O₅+6O₂6CO₂+5H₂O

(2)BOD为0.011 2 g·L^-1

(3)鱼类不能维持生命。