题目内容
【题目】工业上以某软锰矿（主要成分为MnO2，还含有SiO2、Al2O3等杂质）为原料，利用烟道气中的SO2制备MnSO4·H2O的流程如下：
(1)滤渣A的主要成分是_________（填化学式）。
(2)操作Ⅰ为加热（煮沸）结晶、趁热过滤、洗涤、干燥。根据下图溶解度曲线分析，趁热过滤的目的除了防止MnSO4·H2O中含有(NH4)2SO4外，还有____________________。
（3）MnSO4常用于测量地表水的DO值(每升水中溶解氧气的质量，即溶氧量)。我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO值不得低于5 mg·L－1。李明同学设计了如下实验步骤测定某河水的DO值：
第一步：使如图所示装置中充满N2后，用注射器向三颈烧瓶中加入200 mL水样。
第二步：用注射器向三颈烧瓶中依次加入一定量MnSO4溶液（过量）、碱性KI溶液（过量），开启搅拌器，发生下列反应：Mn2＋＋O2＋OH－→MnO(OH)2↓（未配平）
第三步：搅拌并向烧瓶中加入一定量H2SO4溶液，在酸性条件下，上述MnO(OH)2将I－氧化为I2，其反应如下： MnO(OH)2＋I－＋H＋→Mn2+＋I2＋H2O（未配平）
第四步：从烧瓶中取出40.00 mL溶液，与0.010 mol·L－1Na2S2O3溶液发生反应：2S2O32—＋I2=S4O62—＋2I－，恰好完全进行时，消耗Na2S2O3溶液4.40 mL。
①在配制第二、三步所加试剂时，所有溶剂水须先煮沸后再冷却才能使用，将溶剂水煮沸的作用是_____。
②通过计算判断作为饮用水源，此河水的DO值是否达标______ (写出计算过程，不考虑第二、三步加入试剂后水样体积的变化)。
【答案】SiO2 减少MnSO4·H2O的损失，防止生成MnSO4·5H2O 除去水中溶解的氧气 达标
【解析】
分析信息和工艺流程知向软锰矿浆通入稀硫酸和烟道气，酸浸，酸性条件下，二氧化锰与二氧化硫反应生成硫酸锰、氧化铝和稀硫酸反应生成硫酸铝，过滤，滤渣A为二氧化硅，向滤液1中加入氨水，调节pH=5.4，将Al3+转化为氢氧化铝沉淀，过滤，滤渣B为氢氧化铝，滤液2为硫酸锰溶液，经过加热（煮沸）结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，得MnSO4·H2O，据此作答。
（1）由分析可知滤渣A的主要成分是二氧化硅，化学式为：SiO2，故答案为：SiO2。
（2）由溶解度曲线分析可知，趁热过滤的目的除了防止MnSO4·H2O中含有(NH4)2SO4外，还有减少MnSO4·H2O的损失，防止生成MnSO4·5H2O，故答案为：减少MnSO4·H2O的损失，防止生成MnSO4·5H2O。
（3）①溶液中氧气溶解度不大，且随温度升高溶解度减小，所以配制以上无氧溶液时需要通过煮沸溶剂后冷却，把溶剂水中溶解的氧气赶出，减少实验误差
故答案为：除去水中溶解的氧气。
②Mn2＋＋O2＋OH－→MnO(OH)2↓，根据观察法配平反应方程式为：2Mn2＋＋O2＋4OH-=2MnO(OH)2↓；MnO（OH）2+I-+H+→Mn2++I2+H2O，反应中碘元素化合价-1价变化为0价，锰元素化合价降低+4价变化为+2价，电子转移总数2，配平得到离子方程式为：MnO（OH）2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O。
用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2发生反应：2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，以淀粉作指示剂，随硫代硫酸钠溶液滴入，滴定过程中滴入最后一滴溶液蓝色变为无色且半分钟不变说明反应达到终点。
恰好完全进行时，消耗Na2S2O3溶液4.40mL，2Mn2++O2+4OH-═2MnO（OH）2↓，MnO（OH）2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O，2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，得到定量关系为：
O2～2MnO（OH）2～2I2～4S2O32-，
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n 0.0044L×0.010molL-1
n=1.1×10-5mol
200mL水样中含氧气1.1×10-5mol×200÷40=5.5×10-5mol
氧气浓度=5.5×10-5mol÷0.2L=2.75×10-4mol/L，
水中溶氧量（DO）=2.75×10-4mol/L×32g/mol=8.8×10-3g/L=8.8mg/L>5 mg/L，生活饮用水源的DO不能低于5mgL-1．则此水样达标。
故答案为：恰好完全进行时，消耗Na2S2O3溶液4.40mL，2Mn2++O2+4OH-═2MnO（OH）2↓，MnO（OH）2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O，2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，得到定量关系为：
O2～2MnO（OH）2～2I2～4S2O32-，
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n 0.0044L×0.010molL-1
n=1.1×10-5mol
200mL水样中含氧气1.1×10-5mol×200÷40=5.5×10-5mol
氧气浓度=5.5×10-5mol÷0.2L=2.75×10-4mol/L，
水中溶氧量（DO）=2.75×10-4mol/L×32g/mol=8.8×10-3g/L=8.8mg/L>5 mg/L，生活饮用水源的DO不能低于5mgL-1．则此水样达标。
