Question

【題目】水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個指標，通常用每升水中溶解氧分子的質量表示，單位mg/L，我國《地表水環境質量標準》規定，生活飲用水源的DO不能低于5mg/L。某化學小組同學設計了下列裝置(夾持裝置略)，測定某河水的DO。

Ⅰ.測定原理：

堿性條件下，O2將Mn2+氧化為MnO(OH)2：①2Mn2++O2+4OH=2 MnO(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標準溶液滴定生成的I2：③2S2O32+I2=S4O62+2I

Ⅱ. 測定步驟

a.安裝裝置，檢驗氣密性，充N2排盡空氣后，停止充N2。

b.向燒瓶中加入200 mL水樣。

c.向燒瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4無氧溶液(過量)、2mL堿性KI無氧溶液(過量)，開啟攪拌器，至反應①完全。

d攪拌并向燒瓶中加入2 mL硫酸無氧溶液至反應②完全，溶液為中性或弱酸性。

e.從燒瓶中取出40.00 mL溶液，以淀粉作指示劑，用0.01000 mol/L Na2S2O3溶液進行滴定，記錄數據。

f.……

g.處理數據(忽略氧氣從水樣中的逸出量和加入試劑后水樣體積的變化)。

回答下列問題：

(1)配置以上無氧溶液時，除去所用溶劑水中氧的簡單操作為__________。

(2)在橡膠塞處加入水樣及有關試劑應選擇的儀器為__________。

①滴定管②注射器③量筒

(3)攪拌的作用是__________。

(4)配平反應②的方程式，其化學計量數依次為__________。

(5)步驟f為__________。

(6)步驟e中達到滴定終點的標志為__________。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL，水樣的DO=__________mg/L(保留一位小數)。作為飲用水源，此次測得DO是否達標：__________(填“是”或“否”)

(7)步驟d中加入硫酸溶液反應后，若溶液pH過低，滴定時會產生明顯的誤差，寫出產生此誤差的原因(用離子方程式表示，至少寫出2個)__________。

Answer 1

【答案】

（1）將溶劑水煮沸后冷卻

（2）②

（3）使溶液混合均勻，快速完成反應

（4）1，2，4，1，1，3

（5）重復步驟e的操作2~3次

（6）溶液藍色褪去(半分鐘內不變色) 9.0 是

（7）2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O；SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-；4H++4I-+O2=2I2+2H2O(任寫其中2個)

【解析】（1）氣體在水中的溶解度隨著溫度升高而減小，將溶劑水煮沸可以除去所用溶劑水中氧，故答案為：將溶劑水煮沸后冷卻；

（2）在橡膠塞處加入水樣及有關試劑應選擇注射器，故選②；

（3）攪拌可以使溶液混合均勻，加快反應的速率，故答案為：使溶液混合均勻，快速完成反應；

（4）根據化合價升降守恒，反應②配平得MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O，故答案為：1，2，4，1，1，3；

（5）滴定操作一般需要重復進行2~3次，以便減小實驗誤差，因此步驟f為重復步驟e的操作2~3次，故答案為：重復步驟e的操作2~3次；

(6)碘離子被氧化為碘單質后，用Na2S2O3溶液滴定將碘還原為碘離子，因此滴定結束，溶液的藍色消失；n(Na2S2O3)= 0.01000mol/L×0.0045L=4.5×105mol，根據反應①②③有O2~2 MnO(OH)2↓~ 2I2~4S2O32，n(O2)= n(Na2S2O3)=1.125×105mol，該河水的DO=×1.125×105×32=9×103g/L=9.0 mg/L＞5 mg/L，達標，故答案為：溶液藍色褪去(半分鐘內不變色)；9.0；是；

（7）硫代硫酸鈉在酸性條件下發生歧化反應，生成的二氧化硫也能夠被生成的碘氧化，同時空氣中的氧氣也能夠將碘離子氧化，反應的離子方程式分別為：2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O；SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-；4H++4I-+O2=2I2+2H2O，故答案為：2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O；SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-；4H++4I-+O2=2I2+2H2O。