Question

通常洗滌劑中含有三磷酸五鈉（Na₅P₃O₁₀）洗滌衣物的廢水如直接排放到河湖中，會造成水質(zhì)富營養(yǎng)化，促使藻類大量繁殖，藻類死亡之后經(jīng)氧化[化學(xué)方程式為：X（碟表藻類）+138O₂═106CO₂+16HNO₃+H₃PO₄+122H₂O]，致使河水臭，魚類等生物因缺氧大量死亡．
（1）則藻類（X）的化學(xué)式為 ________．
（2）現(xiàn)有一個1×10⁶m²、平均水深為20m的湖泊，含氧量為9.1g/m³，若每天排入含3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的三磷酸五鈉的廢水1000kg，計(jì)算多少天后，湖里氧氣被消耗凈？

Answer 1

解：（1）根據(jù)藻類死亡之后經(jīng)氧化的化學(xué)方程式和質(zhì)量守恒定律可知，X的化學(xué)式中含有的C元素的原子個數(shù)為106，O元素的原子個數(shù)為106×2+16×3+4+122-138×2=110，H元素的原子個數(shù)為：16+3+122×2=263，N元素的原子個數(shù)為：16，P元素的原子個數(shù)為：1．故X的化學(xué)式為：C₁₀₆H₂₆₃O₁₁₀N₁₆P．
（2）湖泊的水中氧氣的質(zhì)量為：1×10⁶m²×20m×9.1g/m³=1.82×10⁸g，
設(shè)每天消耗氧氣的質(zhì)量為x，因?yàn)?br/>1molNa₅P₃O₁₀～3molC₁₀₆H₂₆₃O₁₁₀N₁₆P～3×138molO₂，
368 3×138×32
1×10⁶g×3% x
∴，
解之得：x=1.08×10⁶g；
所以每天消耗氧氣的質(zhì)量為：1.08×10⁶g，
1.82×10⁸g÷1.08×10⁶g≈169．
答：約169天后，湖里氧氣被消耗凈．
分析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類沒有改變，數(shù)目沒有增減，原子的質(zhì)量也沒有改變．根據(jù)藻類死亡之后經(jīng)氧化的化學(xué)方程式和質(zhì)量守恒定律就可計(jì)算出生成物各元素的原子個數(shù)與反應(yīng)物各元素的原子個數(shù)之差，就是X的化學(xué)式中含有的元素的原子個數(shù)．
（2）根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算出每天消耗氧氣的質(zhì)量，根據(jù)已知條件計(jì)算出湖泊的水中氧氣的質(zhì)量，然后用湖泊的水中氧氣的質(zhì)量÷每天消耗氧氣的質(zhì)量即可．
點(diǎn)評：本題主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識綜合分析和解決實(shí)際問題的能力．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識的能力．