Question

（16分）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？

Answer 1

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)

    或

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

    或

5-2  标准溶液的浓度：9.841´10³ mol?L^-1

     计算过程:

      c(IO₃) = 174.8´10^{3 g}?L^-1 / 214.0g?mol^-1 = 8.168 ´ 10⁴ mol?L^-1        (1分)

      c(S₂O₃²)= 6´ c(IO₃) ´V(IO₃)/V(S₂O₃²)

            = 6´8.168´10⁴mol?L^-1´25.00mL/12.45mL=9.841´10³mol?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(S₂O₃^2-)´V(S₂O₃^2-)

          =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(S₂O₃^2-)´V(S₂O₃^2-)

     = 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。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m