题目内容
每年6月5日定为“世界环境日”，从1972年开始，每年均由联合国环境规划署确定一个主题，开展“世界环境日”活动。其中关于水的主题：1976年是“水！生命的重要源泉”，1981年是“保护地下水和人类食物链，防止有毒化学品的污染”，可见水的重要性。
水污染有两类：一类是自然因素造成的，如地下水流动把地层中某些矿物溶解，使某些地区水体盐分、微量元素浓度偏高或因植物腐烂中产生的毒物而影响了当地的水质。另一类是人为因素造成的，主要工业排放的废水。此外，还包括生活污染水、农田排水、降雨淋洗大气中的污染物以及堆积在地上的垃圾经降雨淋洗流入水体的污染物。
水体污染物种类繁多，按照所造成的环境污染情况大体有以下几种类型：
①水体的富营养化及危害。
某些工业废水、施用磷肥和氮肥的农田及生活污水（有含磷增净剂的洗涤剂）中，都含有氮和磷，它们并非有害元素，而是植物营养元素，引起藻类及浮游生物的迅速繁殖。导致水中氧气大量减少而使水生生物因缺氧而大量死亡、腐败，致使水质恶劣化。
②需氧物质污染及危害。
生活污水、食品加工和造纸工业废水，含有糖、蛋白质、油脂、木质素等有机物；在石油的开采、储运、炼制及使用过程中，由于原油和各种石油制品进入环境。这些物质悬浮或溶解于污水中，经微生物的化学作用而分解，在分解过程中需要消耗氧气，因而被称为需氧污染物。这类污染物造成厌氧分解，产生恶臭（生成硫化氢、氨和硫醇等有难闻气味），使水质进一步恶化。
③酸、碱、盐等无机物污染及危害。
④重金属污染及危害。
污染水体的重金属有汞、镉、铅、铬、钒、钴、钡等。其中以汞的毒性最大，镉、铅、铬也有较大危害。
重金属在工厂、矿山生产过程中随废水排出，进入水体后不能被微生物降解。经食物链富集，能逐级在较高级生物体内千百倍地增加含量，最终进入人体。1955年～1972年日本富士山县神能川蜮，日本三人金属矿业公司锌铅冶炼厂排放含镉废水，污染神通川。两岸居民和矿工出现怪病，患者腰、膝关节疼痛，随后遍及全身，最后骨骼萎缩，饮水不进，在衰弱中疼痛而死亡。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）氮和磷等是生物体内的必须元素，而池塘中氮、磷含量过高，反而会引起富营养化而导致大量水生生物的死亡，请分析说明原因。
（2）水中的动植物尸体在微生物的分解下能产生出硫化氢、氨等难闻的气体，问这些物质主要来源于何种有机物。
（3）工业上为了处理含
离子的酸水，采用以下处理方法：
①往工业废水中加入适量的食盐。
②以铁作为阳极进行电解。
③鼓入空气。
经一段时间后，使废水中含铬量降到可排放的标准。
请用已学过的化学知识解释处理含的工业废水的原因。
注：
开始沉淀的pH值为2.7，沉淀完全的pH值为3.7。
开始沉淀的pH值为7.6，沉淀完全的pH值为9.6，并且
呈絮状，不易从溶液中除去。
（4）测定污水中
的含量，可以用
作为还原剂，采用适当的指示剂，对污水进行滴淀，若量取10.00mL污水，用0.0100mol/L的
滴定，其共用去
溶液12.00mol。已知
在酸性溶液中作氧化剂时，被还原成
。
①写出
与
存在下反应的化学方程式。
②计算污水中
的物质的量浓度。
解析：
|
（1）氮、磷、钾为植物生长必需的元素，营养丰富必然引起藻类及浮游生物、水下植物的迅速繁殖。从光合作用的角度分析，植物吸收二氧化碳，而释放出氧气，按量水中的溶解氧会增加。但藻类的寿命短，繁殖周期短，在藻类大量繁殖的时候，也有大量的藻类死亡，藻类的大量死亡导致水中的有机物增加，需氧型细菌也相应增加，需氧型细菌的活动消耗掉水中大量的氧气，所以水中的溶解氧大量减少，导致水生生物因缺氧而大量死亡、腐败，致使水质恶化。 （2）动植物的组成主要是蛋白质、脂肪、纤维素、淀粉、水及少量无机盐。纤维素和淀粉属于糖类，可由单糖脱水缩聚而成，是碳水化合物，组成元素只有碳、氢、氧，脂肪属脂类，是醇和酸经酯化反应生成的产物，所以组成元素主要是碳、氢、氧，只有极微量的氮和磷等元素。蛋白质是氨基酸经肽键综合而成，其组成中氮元素含量较大，有些蛋白质也会有硫元素，在微生物作用下，发生脱氨等反应，生成氨气及硫化氢，所以难闻气味的主要来源是蛋白质。 （3）解答本题涉及到化学知识：①对氧化-还原反应、电解池的原理的理解和应用。电解池的电极分为惰性电极和金属电极。若用石墨、铂做电极，溶液中阴-阳离子的放电顺序为：阳离子： （4）
|
、
、
和金属顺序表正好相反，金属的还原性越强，其对应的阳离子氧化越弱。阴离子：
、
非含氧酸根离子顺序递减。而从属做阳极，则金属发生失电子的氧化反应。②电解过程溶液pH值的变化以及pH值变化对沉淀的影响③廉价化工原料的选择，不断鼓入空气的原因④离子方程式的书写⑤物质分离方法的选择 选择铁做阳极：以Fe为阳极，电极反应式为：阳极Fe－2e＝
，阴极
＋2e＝
↑加入少量食盐，是增加污水中离子浓度，增强导电能力。以生成的
为还原剂，在酸性溶液中与
离子发生氧化还原反应，离子方程式：
＝
＋
＝6
＋2
7
这样
离子被还原成
。在电解过程中，由于
在阴极不断放电，失破了水的电离平衡，促进水的电离，溶液的pH值上升，溶液中的阳离子以
形成沉淀。由信息可知，
开始沉淀的pH值为7.6，沉淀完全的pH值为9.6，并且
呈絮状沉淀不便分离，不易从溶液中除去。根据已学的知识，
极易被氧化，所以在处理过程中鼓入空气，让空气中
充分与
反应：
＝
↓。成为容易分离的
，使废水含铬量降到可排放标准。
＝
＋
＋
＋
;②2×
mol/L提示：本题看似一个复杂的氧化还原反应方程式，裨上只有一种元素被氧化，一种元素被还原，是一种简单的氧化还原反应。还原剂中
：2＋→3－e。氧化剂中
中Cr：＋6→＋3＋3e即每摩尔
中得6mol电子。
＝
先由电子得失守恒配平氧化被还原的元素。再用观察法配平其他元素，化学方程式即可配平。由物质的量浓度公式c＝
6
求出
的物质的量。由化学方程式
