Question

【题目】实验室用下列方法测定某水样中O2的含量。

（1）实验原理

①用如图所示装置，使溶解在水中的O2在碱性条件下将Mn2+氧化成MnO(OH)2，反应的离子方程式为_____________________________。

②在酸性条件下，再用I-将生成的MnO(OH)2,还原为Mn2+,反应的离子方程式为_____________________________。然后用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，反应方程式为I2+2 Na2S2O3=2Na1+Na2S4O6。

（2）实验步骤

①打开止水夹a和b，从A处向装置内鼓入过量N2，此操作的目的是___________________________；

②用注射器抽取某水样20. 00mL从A处注入锥形瓶；

③再分别从A处注入含m mol NaOH溶液及过量的MnSO4溶液；

④完成上述操作后，关闭a、b，将锥形瓶中溶液充分振荡；

⑤打开止水夹a、b,分别从A处注入足量NaI溶液及含n mol H2SO4的硫酸；

⑥重复④的操作；

⑦取下锥形瓶，向其中加入23滴_______作指示剂；

⑧用0.005 mol L -1 Na2S2O3溶液滴定至终点。滴定终点的现象是___________________________。

（3）数据分析

①若滴定过程中消耗的Na2S2O3标准溶液体积为3.90 mL，则此水样中氧(O2)的含量为________ mg L-1。

②若未用Na2S2O3标准溶液润洗滴定管，则测得水样中O2的含量将_________ (填“偏大”“偏小”或“不变”)。

Answer 1

【答案】 2 Mn2++O2+4OH-= MnO(OH)2+I2+3H2O MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O 排出装罝内的空气，避免空气中的O2的干扰 淀粉溶液 滴最后一滴标准液，溶液恰好由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色 7.8 偏大

【解析】（1）①溶解在水中的O2在碱性条件下将Mn2+氧化成MnO(OH)2，锰元素化合价升高2价，氧气化合价降低了4价，根据化合价升高降低相等配平反应的离子方程式为：2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2；②在酸性条件下，再用I-将生成的MnO(OH)2,还原为Mn2+,而本身被氧化为碘单质，反应的离子方程式为：MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O；（2）①由于测定的是水样中氧气含量，必须将装置中的空气赶走，避免干扰测定结果，故答案为：赶走装置内空气，避免空气中的O2的干扰；⑦由于反应中有碘单质参与，利用碘遇到淀粉显示蓝色的特性，可以选用淀粉做指示剂；⑧用0.005 mol L -1 Na2S2O3溶液滴定至终点，碘消耗完，蓝色褪去。滴定终点的现象是：滴最后一滴标准液，溶液恰好由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色；（3）①发生的反应有：2Mn2++O2+4OH-=2 MnO(OH)2、MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O、I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O=，

氧气反应的关系式为：O2～2MnO(OH)2～2I2～4Na2S2O3，

1000mL水样中含有的氧气的物质的量是：n（O2）=n（Na2S2O3）×=0.25×0.005molL-1×0.0039L×50=2.4375×10-4mol，

氧气的质量为：2.4375×10-4mol×32g/mol=7.8mg，

此水样中氧（O2）的含量为7.8mgL-1；

②若未用Na2S2O3 标准溶液润洗滴定管，会导致标准液的浓度减小，消耗的标准液的体积增大，测定结果偏大。