Question

水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质量表示，单位mg/L，我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO不能低于5mg/L。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略)，测定某河水的DO。

1、测定原理：

碱性条件下，O₂将Mn²⁺氧化为MnO(OH)₂：①2Mn²⁺+O₂+4OH⁻=2 MnO(OH)₂↓

酸性条件下，MnO(OH)₂将I⁻氧化为I₂：②MnO(OH)₂+I⁻+H⁺→Mn²⁺+I₂+H₂O(未配平)，用Na₂S₂O₃标准溶液滴定生成的I₂：③2S₂O₃²⁻+I₂=S₄O₆²⁻+2I⁻

2、测定步骤

a.安装装置，检验气密性，充N₂排尽空气后，停止充N₂。

b.向烧瓶中加入200mL水样。

c.向烧瓶中依次迅速加入1mLMnSO₄无氧溶液(过量)、2mL碱性KI无氧溶液(过量)，开启搅拌器，至反应①完全。

d搅拌并向烧瓶中加入2mL硫酸无氧溶液至反应②完全，溶液为中性或弱酸性。

e.从烧瓶中取出40.00mL溶液，以淀粉作指示剂，用0.01000mol/L Na₂S₂O₃溶液进行滴定，记录数据。

f.……

g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。

回答下列问题：

(1)配置以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中氧的简单操作为__________。

(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器为__________。

①滴定管②注射器③量筒

(3)搅拌的作用是__________。

(4)配平反应②的方程式，其化学计量数依次为__________。

(5)步骤f为__________。

(6)步骤e中达到滴定终点的标志为__________。若某次滴定消耗Na₂S₂O₃溶液4.50mL，水样的DO=__________mg/L(保留一位小数)。作为饮用水源，此次测得DO是否达标：__________(填“是”或“否”)

(7)步骤d中加入硫酸溶液反应后，若溶液pH过低，滴定时会产生明显的误差，写出产生此误差的原因(用离子方程式表示，至少写出2个)__________。

Answer

（1）将溶剂水煮沸后冷却

（2）②

（3）使溶液混合均匀，快速完成反应

（4）1，2，4，1，1，3

（5）重复步骤e的操作2~3次

（6）溶液蓝色褪去(半分钟内不变色) 9.0 是

（7）2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O；SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-；4H++4I-+O2=2I2+2H2O(任写其中2个)

【解析】

试题分析：（1）气体在水中的溶解度随着温度升高而减小，将溶剂水煮沸可以除去所用溶剂水中氧，故答案为：将溶剂水煮沸后冷却；

（2）在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择注射器，故选②；

（3）搅拌可以使溶液混合均匀，加快反应的速率，故答案为：使溶液混合均匀，快速完成反应；

（4）根据化合价升降守恒，反应②配平得MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O，故答案为：1，2，4，1，1，3；

（5）滴定操作一般需要重复进行2~3次，以便减小实验误差，因此步骤f为重复步骤e的操作2~3次，故答案为：重复步骤e的操作2~3次；

(6)碘离子被氧化为碘单质后，用Na2S2O3溶液滴定将碘还原为碘离子，因此滴定结束，溶液的蓝色消失；n(Na2S2O3)= 0.01000mol/L×0.0045L=4.5×10−5mol，根据反应①②③有O2~2 MnO(OH)2↓~ 2I2~4S2O32−，n(O2)=n(Na2S2O3)=1.125×10−5mol，该河水的DO=×1.125×10−5×32=9×10−3g/L=9.0 mg/L＞5 mg/L，达标，故答案为：溶液蓝色褪去(半分钟内不变色)；9.0；是；

（7）硫代硫酸钠在酸性条件下发生歧化反应，生成的二氧化硫也能够被生成的碘氧化，同时空气中的氧气也能够将碘离子氧化，反应的离子方程式分别为：2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O；SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-；4H++4I-+O2=2I2+2H2O，故答案为：2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O；SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-；4H++4I-+O2=2I2+2H2O。

【考点定位】考查物质含量的测定、滴定实验及其计算

【名师点晴】本题以水中溶氧量的测定为载体，考查了物质含量的测定、滴定实验及其计算的知识。考查的知识点来源与课本而略高于课本，能够很好的考查学生灵活运用基础知识的能力和解决实际问题的能力。要掌握滴定操作的一般步骤和计算方法。解答本题时，能够顺利的配平方程式并找到物质间的定量关系是计算的基础和关键，解答时还要注意单位的转换，这是本题的易错点。