Question

【題目】水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個(gè)指標(biāo)，通常用每升水中溶解氧分子的質(zhì)量表示，單位mg·L-1，我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，生活飲用水源的DO不能低于5mg·L-1。某化學(xué)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了下列裝置(夾持裝置略)，測(cè)定某河水的DO。

Ⅰ.測(cè)定原理：

堿性條件下，O2將Mn2+氧化為MnO(OH)2：①2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2↓，酸性條件下，MnO(OH)2將I-氧化為I2：②MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O(未配平)，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2，③2S2O32-+I2=S4O62-+2I-

Ⅱ.測(cè)定步驟

a.安裝裝置，檢驗(yàn)氣密性，充N2排盡空氣后，停止充N2。

b.向A中加入200mL水樣

c.向A中依次迅速加入1mLMnSO4無氧溶液(過量)，2mL堿性KI無氧溶液(過量)，開啟攪拌器，至反應(yīng)①完全。

d.攪拌并向A中加入2mL硫酸無氧溶液至反應(yīng)②完全，溶液為中性或弱酸性。

e.從A中取出40.00mL溶液，以淀粉作指示劑，用0.01000mol·L-1Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定，記錄數(shù)據(jù)。

f.重復(fù)步驟e的操作2～3次

g.處理數(shù)據(jù)(忽略氧氣從水樣中的溢出量和加入試劑后水樣體積的變化)。

回答下列問題：

(1)儀器A的名稱為___。

(2)配置以上無氧溶液時(shí)，除去所用溶劑水中氧的簡單操作為___。

(3)配平反應(yīng)②的方程式。___MnO(OH)2+___I-+___H+→___Mn2++___I2+___H2O

(4)步驟e中達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為___。

(5)若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL，水樣的DO=___mg/L(保留一位小數(shù))。

Answer 1

【答案】三頸燒瓶(三頸圓底燒瓶、三口燒瓶、三口瓶) 將溶劑水煮沸后冷卻 1 2 4 1 1 3 溶液藍(lán)色褪去且半分鐘內(nèi)不變色 9.0

【解析】

(1)根據(jù)裝置圖判斷儀器A的名稱；

(2)配制以上無氧溶液時(shí)需要通過煮沸溶液把溶劑中溶解的氧氣趕出；

(3)MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O，反應(yīng)中碘元素化合價(jià)-1價(jià)變化為0價(jià)，錳元素化合價(jià)降低+4價(jià)變化為+2價(jià)，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)2，結(jié)合原子守恒配平離子方程式；

(4)用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2發(fā)生反應(yīng)2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，指示劑為淀粉；

(5)2Mn2++O2+4OH-═2MnO(OH)2↓，MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O，2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，根據(jù)得到的定量關(guān)系計(jì)算水樣中的DO；

(1)根據(jù)裝置圖，儀器A的名稱是三頸燒瓶；

(2)溶液中氧氣溶解度不大，且隨溫度升高溶解度減小，所以除去所用溶劑水中氧時(shí)需要通過煮沸后冷卻，把溶劑水中溶解的氧氣趕出得到；

(3)MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O，反應(yīng)中碘元素化合價(jià)-1價(jià)變化為0價(jià)，錳元素化合價(jià)降低+4價(jià)變化為+2價(jià)，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)2，配平得到離子方程式為：MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O；

(4)用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2發(fā)生反應(yīng)2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，以淀粉作指示劑，隨硫代硫酸鈉溶液滴入，滴定過程中滴入最后一滴溶液藍(lán)色變化為無色且半分鐘不變，說明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)；

(5)滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL，根據(jù)2Mn2++O2+4OH-═2MnO(OH)2↓，MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O，2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，得到定量關(guān)系為：

可得n(O2)=1.125×10-5mol，200mL水樣中含氧氣的物質(zhì)的量1.125×10-5mol×=5.625×10-5mol，氧氣濃度==2.8125×10-4mol/L，水中溶氧量(DO)=2.8125×10-4mol/L×32g/mol≈9.0mg/L。