Question

【題目】溶解氧（指溶解在水體中氧氣分子）是衡量水質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。為測定某水樣中溶解氧含量（ρ=）設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟1：水樣的采集與固定

用水樣瓶準(zhǔn)確量取100mL的待測水樣（不能留有氣泡），并用針筒向水樣下方快速注入2.0mLMnSO4溶液和3.0mL堿性KI溶液，蓋好瓶蓋，上下顛倒搖勻，此時(shí)生成Mn2+在堿性條件下被水中的氧氣氧化為MnOOH棕色沉淀，靜置至澄清。

步驟2：碘的游離

向水樣瓶中加入3.0mL濃硫酸，使I－在酸性條件下被MnOOH氧化為I2，同時(shí)MnOOH被還原Mn2+，待沉淀完全溶解后，將它們?nèi)�部轉(zhuǎn)移到250mL錐形瓶中。

步驟3：碘的滴定

向錐形瓶中加入少量淀粉溶液，再滴加0.005mol·L-1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液，恰好完全反應(yīng)時(shí)，消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為16mL。（已知：I2＋2S2O32-=2I-＋S4O62-）

（1）MnOOH中Mn元素的化合價(jià)是___。

（2）寫出步驟2中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___。

（3）若待測水樣中留有氣泡，則測定結(jié)果將___。（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）

（4）計(jì)算該水樣中溶解氧的含量ρ（以mg·L-1表示），并寫出計(jì)算過程：___。

Answer 1

【答案】+3 2I-＋2MnOOH＋6H+=I2＋2Mn2+＋4H2O 偏大 6.4mg·L-1

【解析】

該實(shí)驗(yàn)利用Mn2+在堿性條件下被水中的氧氣氧化為MnOOH棕色沉淀，然后加入濃硫酸，使I－在酸性條件下被MnOOH氧化為I2，然后利用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，通過消耗的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的量計(jì)算水中溶解氧的含量，以此進(jìn)行分析。

（1）MnOOH中O呈-2價(jià)，H呈+1價(jià)，根據(jù)化合物化合價(jià)為0可知Mn元素的化合價(jià)為+3價(jià)；

（2）步驟2為酸性條件下I-與MnOOH發(fā)生氧化還原反應(yīng)，I元素化合價(jià)從-1價(jià)升高為0價(jià)，Mn元素化合價(jià)從+3價(jià)降低為+2價(jià)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒可知其離子方程式為：2I-＋2MnOOH＋6H+=I2＋2Mn2+＋4H2O；

（3）若待測液中含有水泡，即含有未溶解的氧氣，則消耗的MnSO4增加，后續(xù)生成的I2會增加，最終滴定消耗的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液增加，最終測得的結(jié)果將偏大；

（4）整個(gè)過程中Mn2+反應(yīng)前后未發(fā)生變化，根據(jù)整個(gè)得失電子守恒可列出關(guān)系式：

解得n(O2)=2×10-5mol，水樣中溶解氧含量ρ==6.4mg·L-1。