Question

4．環(huán)境科學(xué)家的最新觀點(diǎn)是“室內(nèi)污染不比戶(hù)外污染輕”．我國(guó)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定室內(nèi)空氣中甲醛（化學(xué)式為CH₂O）含量不得超過(guò)0.1毫克/米³，甲醛的含量可根據(jù)下列反應(yīng)測(cè)定：
4KMnO₄+5CH₂O+6H₂SO₄=2K₂SO₄+4MnSO₄+5CO₂↑+11H₂O
現(xiàn)取某裝修后的居室內(nèi)空氣500毫升，用溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.58×10^-8（0.00000158%）的高錳酸鉀溶液40克，與其中的甲醛恰好完全反應(yīng)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）KMnO₄中Mn的化合價(jià)為+7．
（2）該40克高錳酸鉀溶液中所含高錳酸鉀的質(zhì)量．
（3）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，該居室內(nèi)空氣中甲醛的含量是否符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為零計(jì)算；
（2）根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量等于溶液的質(zhì)量乘以溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算；
（3）根據(jù)消耗的高錳酸鉀的質(zhì)量和對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式求算甲醛的質(zhì)量，進(jìn)而求算對(duì)應(yīng)含量．

解答 解：
（1）設(shè)KMnO₄中Mn的化合價(jià)為x
根據(jù)鉀元素化合價(jià)為+1，氧元素化合價(jià)為-2，且化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為零可得
（+1）+x+（-2）×4=0，可得x=+7
（2）40克高錳酸鉀溶液中所含高錳酸鉀的質(zhì)量為40g×1.58×10^-8=6.32×10^-7g即6.32×10^-4mg
（3）設(shè)所含甲醛的質(zhì)量為y
4KMnO₄+5CH₂O+6H₂SO₄=2K₂SO₄+4MnSO₄+5CO₂↑+11H₂O
632                 150
6.32×10^-4mg     y

$\frac{632}{150}$=$\frac{6.32{×10}^{-4}mg}{y}$
y=1.5×10^-4mg
500mL折合為500×10^-6m³ 為5.0×10^-4m³
居室內(nèi)空氣中甲醛的含量為1.5×10^-4mg÷（5.0×10^-4m³ ）=0.3毫克/米³，超標(biāo)．
答：（1）KMnO₄中Mn的化合價(jià)為+7．
（2）該40克高錳酸鉀溶液中所含高錳酸鉀的質(zhì)量為6.32×10^-4mg．
（3）該居室內(nèi)空氣中甲醛的含量不符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，第一要正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計(jì)算過(guò)程要完整．