题目内容

水中氧的含量测定步骤如下:
步骤1:水中的氧在碱性溶液中将Mn2+氧化为MnO(OH)2
步骤2:加入碘离子将生成的MnO(OH)2再还原成Mn2+离子。
步骤3:用硫代硫酸钠标准溶液滴定步骤2中生成的碘。
有关的测定数据如下:
1:Na2S2O3溶液的标定。取25.00 mL KIO3标准溶液(KIO3浓度:174.8 mg·L-1)与过量KI在酸性介质中反应,用Na2S2O3溶液滴定,消耗12.45 mL。
2:取20.0°C下新鲜水样103.5mL,按上述测定步骤滴定,消耗Na2S2O3标准溶液11.80 mL。已知该温度下水的饱和O2含量为9.08 mg·L-1
3.在20.0°C下密闭放置5天的水样102.2 mL,按上述测定步骤滴定,消耗硫代硫酸钠标准溶液6.75 mL。
5-1 写出上面3步所涉及的化学反应方程式。
5-2    计算标准溶液的浓度(单位mol·L-1)。
5-3 计算新鲜水样中氧的含量(单位mg·L-1)。
5-4 计算陈放水样中氧的含量(单位mg·L-1)。
5-5 以上测定结果说明水样具有什么性质?

5-1 步骤1   2Mn2+ + O2 + 4OH = 2MnO(OH)2                               (1分)
步骤2  2I + MnO(OH)2 + 4H+ = Mn2+ + I2 + 3H2O                          (1分)

步骤3  I2 + 2S2O32– = 2I + S4O62–                                  (1分)

5-2 标准溶液的浓度:9.841´10–3 mol·L-1
计算过程:
c(IO3) = 174.8´10–3 g·L-1 / 214.0g·mol-1 =" 8.168" ´ 10–4mol·L-1       (1分)
c(S2O32–)= 6´c(IO3) ´V(IO3)/V(S2O32–)
= 6´8.168´10–4mol·L-1´25.00mL/12.45mL=9.841´10–3mol·L-1 (3分)
5-3 新鲜水样中氧的含量: 8.98 mg·L-1                                      
计算过程:  103.5mL水样中氧的含量:
     n(O2) = 0.25´c(S2O32-V(S2O32-)
=0.25´9.841´10-3mol·L -1´11.80´10-3L=2.903´10-5 mol
氧含量: r(O2) = 2.903´10-5 mol´32.00´103mg·mol-1/103.5´10-3L
= 8.98mg·L-1                                   (3分)
注: 新鲜水样的氧饱和度= (8.98/9.08)´100%= 98.9%
5-4 陈放水样中氧的含量: 5.20 mg·L-1                              
计算过程: 102.2mL中氧的含量:
n(O2) = 0.25´c(S2O32-V(S2O32-)
= 0.25´9.841´10-3mmol·mL-1´6.75 mL= 1.66´10-2 mmol
氧含量: r(O2) = 1.66´10-2 mmol´32.00mg·mmol-1/102.2´10-3L =" 5.20" mg·L-1  (3分)
注: 陈放引起氧的消耗量= 8.98mg·L-1 – 5.20mg·L-1 =" 3.78" mg·L-1
5-5 表明水样里存在好氧性(或喜氧性)微生物(1.5分)或者存在能被氧气还原
的还原性物质(1.5分)。                                         (共3分)
注:若计算结果正确,任何正确计算过程均得满分;若浓度值错误, 再看计算过程, 若关系式正确, 运算错误, 给一半分。
本题围绕测定水中的氧分成3个层次。第一个层次是测定氧的3个反应。试题对第一个反应给的信息很完全,而且信息也不难理解,预计所有应试者都应写得出化学方程式。试题对第二个反应的信息不完全。没有说反应的酸碱性条件。应试者应对反应的酸碱性条件作出判断。判断的基础是:I2在碱性条件下能否稳定存在?这属于中学化学知识的活用。当然,如果学生有Mn(OH)2在碱性溶液很容易被空气氧化的知识更好,即在碱性溶液里Mn(IV)是比Mn(II)更稳定的价态,要想在碱性溶液里把MnO(OH)2还原为Mn(OH)2使用像I这样的还原剂是难以实现的,但没有这种深入知识而单靠中学知识已能作出正确判断。第3个反应决非中学知识,但在高考试题里以信息的形式出现过3次,命题人认为已经是“亚中学知识”了,而且,若不单纯从中学化学课本出发来考察,此知识点确实属于“重要”知识,是容量分析少数最重要的反应之一,因此命题人认为是“适度的”的“不拘泥于中学化学”,可以当作学生已有知识来要求。
第二部分是容量分析计算。标准溶液浓度计算的基础首先是测定反应中n(IO3) : n(I2) : n(S2O32–)(摩尔比)问题,其次是cV = c'V' 的关系式。第一个反应不必写出配平的化学方程式就可确定。因此试题并未要求写方程式。写方程式当然更明确,但浪费了宝贵的应试时间。测氧的计算的原理和知识点完全相同。
第三部分是考察中学生对水中的氧的一般知识。纯属常识考察。
练习册系列答案
相关题目
某化学研究性学习小组探讨Fe3+和SO32-之间发生怎样的反应,请你一起参与并协助他们完成实验。
⑴提出猜想:
甲同学认为发生氧化还原反应,其反应方程式为                          
乙同学认为发生双水解反应,其反应方程式为2Fe3++3SO32-+6H2O=2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO3; …… 
⑵实验验证:
丙同学设计了下列实验来探究反应的可能性。
①为了检验所用Na2SO3是否变质,应选用的试剂是                     
②取5mLFeCl3溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3溶液至过量,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色(无气泡产生,也无沉淀生成)。
③将②溶液分成两等份,其中一份加入稀盐酸至过量,再加入BaCl2稀溶液,有白色沉淀生成;另一份滴入几滴KSCN溶液,溶液变成血红色。
⑶得出结论:
①根据丙同学的实验得出的结论是:                                    
②实验③中溶液变成血红色的离子方程式为                           
⑷拓展探究:
①丁同学在FeCl3溶液中加入Na2CO3溶液,观察到红褐色沉淀并且产生无色气体,该反应的离子方程式是                                   
②从形式上看,Na2CO3和Na2SO3相似,但是从上述实验中可以看到,二者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大,其可能的原因除SO32水解能力较CO32小外,还有                                                     
某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应中气体产物的成分进行了研究。
【提出假设】 该反应中的气体产物可能是CO或者是CO2和CO的混合物。
【查阅资料】 氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气。
【设计方案】 如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉充分反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
 
试回答下列问题:
(1) 按上图连接装置,如何检查该装置的气密
                                              
(2) 广口瓶内盛放的试剂为        ,其作用
                                     
(3) 实验开始时,应先打开弹簧夹2一段时间后关闭,同时打开弹簧夹1;再点燃酒精喷灯,理由是
                                                                                 
(4) 称取3.20 g氧化铁、2.00 g炭粉混合均匀,放入质量为48.48 g的硬质玻璃管中;待反应结束,再通一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24 g。经进一步测定得知参加反应的氧元素质量为0.96 g。从而确认该反应的气体产物是CO2和CO的混合物,理由是              。根据数据处理结果判断,反应产生的气体中n(CO2): n(CO)=         
(5) 有同学根据实验得出的结论,认为应对实验装置进一步完善,你认为应作如何改进?
                                                                      

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网