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化学的酸素要求量(COD) 〔mg/L] は, 水1L中の有機物などの被酸化物を酸化するの
178 COD
に必要な酸化剤の量を酸素の質量[mg] に換算したものである。 次の文を読んで、下の
各問いに答えよ。
酸素の酸化剤としてのイオン反応式は次のようになる。
O2 + 4H + + 4e → 2H2O
原子量 0=16
硫酸酸性下で Fe2+1.0×10-31
を酸素を用いて行うとすれば、酸素分子は ② [
で表すと酸素分子 ③ [
(1) ①
mol を完全に Fe3+に酸化するためには, 5.0×10-3
mL必要である。一方、同様の酸化反応
×10-3mol 必要であり、これを質量
mol/L 過マンガン酸カリウム水溶液が①[
mg に相当する。
1の数値として適切なものはどれか。 次の(a)~(h)から1つ選べ。
(b) 20
(c) 30
(d) 40
(f) 60
(g) 70
(h) 80
3
の適切な組み合わせはどれか。 次の(a)~(h)から1つ選べ。
SACH
(b) (0.25, 8.0)
(c) (0.50, 16) (d) (1.0, 32)
(f) (2.0, 64)
(g) (3.0, 96) (h) (4.0, 128)
(e) (1.5, 48)
(③3) ある湖の水 100mLの被酸化物を硫酸酸性下で 5.0×10-3 mol/L 過マンガン酸カリ
ウム水溶液で酸化すると 3.0mL を要した。この試料水の COD〔mg/L〕として最も適
切なものはどれか。 次の(a)~(h)から1つ選べ。
(a) 0.40
(b) 0.60
(c) 0.80 (d) 1.0
(f) 4.0
(g) 6.0
(e) 2.0
(h) 8.0
(a)10
(e) 50
②
(2)
(a) (0.20, 6.4)
178 (1) (d)
(2) (b)
(3) (g)
解法 (1) 各半反応式は次のようになる。
MnO4 +8H + + 5e
Fe2+ →Fe3+ + e
・Mn²+ + 4H2O
求める体積を[mL] (x×10-3 [L])とすると,
(1×1.0×10-3)mol = (5×5.0×10-3×x×10-3)mol
x=40mL
(2) 求める酸素分子の物質量をy[mol] とすると,
1×1.0×10-3mol=4×y [mol]
y=0.25×10-3 mol
酸素分子0.25×10-3 mol の質量は,
( 16×2)g/mol×0.25×10-mol=8.0×10-3g=8.0mg
(3) 求める COD を z 〔mg/L] とすると,
40mL : 8.0mg/L=(3.0×
z=6.0mg/L
1000 mL : 2 (mg/L)
100
9 酸化還元反応 117
センサー
●COD(化学的酸素要
求量)
試料水中の有機物を酸
化分解するのに要する
酸化剤の消費量を、酸
素を酸化剤として用い
た場合の酸素の量に換
算したもの。
*単位:mg/L
mg/kg
(ppm)
