题目内容

14．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．
Ⅰ、测定原理：
碱性体积下，O2将Mn2+氧化为MnO（OH）2：①2Mn2++O2+4OH-═2MnO（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-
Ⅱ、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2mLH2SO4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0.001000mol/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溢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的仪器是②．
①滴定管②注射器③量筒
（3）搅拌的作用是使溶液混合均匀，快速完成反应．
（4）配平反应②的方程式，其化学计量数依次为1，2，4，1，1，3．
（5）步骤f为重复步骤e的操作2-3次．
（6）步骤e中达到滴定终点的标志为溶液蓝色褪去（半分钟内不变色）．若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL，水样的DO=9.0mg/L（保留一位小数）．作为饮用水源，此次测得DO是否达标：是（填“是”或“否”）．
（7）步骤d中加入H2SO4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）2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O；SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-；4H++4I-+O2=2I2+2H2O．

分析 （1）配制以上无氧溶液时需要通过煮沸溶液把溶剂中溶解的氧气赶出；
（2）加入水样需要避免空气进入三颈瓶，橡皮塞处用注射器把水样注入；
（3）搅拌的作用是混合均匀反应充分；
（4）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，结合原子守恒配平离子方程式；
（5）为减少实验过程中的误差，滴定实验应重复进行滴定实验测定数值，取几次的平均值计算；
（6）用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2发生反应2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，指示剂为淀粉，随滴入溶液反应溶液蓝色变化为无色且半分钟不变说明反应达到终点；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化为无色且半分钟不变说明反应达到终点，若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL，2Mn2++O2+4OH-═2MnO（OH）2↓，MnO（OH）2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O，2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，得到定量关系计算得到水样中的DO，注意溶液体积的变化；
（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．

解答 解：（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得到，
故答案为：将溶剂水煮沸后冷却；
（2）加入水样需要避免空气进入三颈瓶，橡皮塞处用中注射器把水样注入，在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器是②，滴定管和量筒无法实现加入水样的目的，
故答案为：②；
（3）操作步骤中搅拌的作用是使溶液混合均匀，快速完成反应，
故答案为：使溶液混合均匀，快速完成反应；
（4）MnO（OH）2+I-+H+→Mn2++I2+H2O，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，
故答案为：1，2，4，1，1，3；
（5）为减少实验过程中的误差，滴定实验应重复进行滴定实验测定数值，取几次的平均值计算，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）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化为无色且半分钟不变说明反应达到终点，若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL，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-，
1 4
n 0.0045L×0.01000mol•L-1
n=1.12×10-5mol，
200mL水样中含氧气1.12×10-5mol×$\frac{200}{40}$=5.6×10-5mol
氧气浓度=$\frac{5.6×1{0}^{-5}mol}{0.2L}$=2.8×10-4mol/L，
水中溶氧量（DO）=2.8×10-4mol/L×32g/mol=8.96×10-3g/L≈9.0mg/L＞5 mg/L，生活饮用水源的DO不能低于5mg•L-1．则此水样符合标准，
故答案为：溶液蓝色褪去且半分钟内不变化；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．

点评 本题考查了物质含量的测定、滴定实验及其计算的相关知识、氧化还原反应电子守恒应用，主要是实验基本操作、滴定实验的步骤、水样DO的计算应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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16．回答下列问题．
（1）浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式是2H2SO4（浓）+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O．
（2）试用图所列各种装置设计一个实验来验证上述反应所产生的各种产物．

这些装置的连接顺序，按产物气流从左到右的方向是（填装置的编号）：④→②→①→③．
（3）装置②中所装的固体药品是无水硫酸铜，可验证的产物是H2O．
（4）装置③中所盛溶液是澄清石灰水，可以验证的产物是二氧化碳．
17．甲乙两种非金属性质比较，有①甲比乙在相同条件下更容易与氢气化合；②甲单质能与乙的阴离子发生置换反应；③最高价氧化物对应的水化物酸性比较，甲比乙的强；④与一定量某金属反应时甲原子得电子数目比乙的多；⑤甲的单质熔、沸点比乙的低．能够说明甲比乙的非金属性强的是（　　）
A．①②③B．①③④C．①②⑤D．①②③④⑤
2．根据题意回答下列问题
①Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6．
②基态铜原子简化电子排布式为[Ar]3d104s1．
③Si原子价电子排布图为．
④第二周期非金属元素第一电离能由小到大的次序为B、C、O、N、F．
⑤氟原子的原子结构示意图为．
⑥某物质的晶体中含有A、B、C三种元素，其排列方式如图所示（其中前后两面面心中的B元素的原子未能画出）．
则晶体中A、B、C的原子个数比为1：3：1．
9．表是元素周期表一部分，列出了十个元素在周期表中的位置：
族
周期		IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0
2⑥⑦
3①③⑤⑧⑩
4②④⑨
请用化学用语回答下列问题
（1）在③～⑦元素中，原子半径最大的是Ca（填元素符号）；
（2）①～⑩中元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4（填物质化学式），呈两性的氢氧化物是Al（OH）3（填物质化学式）；
（3）⑦元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐M，M中含有的化学键类型有离子键、共价键；
（4）用电子式表示元素③与⑧形成化合物的过程．
（5）写出工业冶炼⑤的化学方程式：2Al2O3（熔融）$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O2↑
（6）写出将⑨元素单质从海水中（离子形式存在）提取所涉及到的三个步骤的离子方程式，第一步：Cl2+2Br-═2Cl-+Br2第二步：Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-；第三步Cl2+2Br-═2Cl-+Br2．
19．下列烷烃中沸点最高的是（　　）
A．乙烷B．正戊烷C．正丁烷D．新戊烷
6．锑（Sb）在自然界一般以硫化物的形式存在，我国锑的蕴藏量占世界第一．从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物，再用碳还原：①2Sb2S3+3O2+6Fe═Sb4O6+6FeS  ②Sb4O6+6C═4Sb+6CO 关于反应①、②的说法正确的是（　　）
A．反应①②中的氧化剂分别是Sb2S3、Sb4O6
B．反应①中每生成3molFeS时，共转移6mol电子
C．反应②说明高温下Sb的还原性比C强
D．每生成4molSb时，反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为3：4
3．Na2CO3和NaHCO3是金属钠常见的两种碳酸盐，它们广泛地应用于生产和生活中．下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中，不正确的是（　　）
A．NaHCO3能中和胃酸，对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用，可用于治疗胃酸过多症，但不适合胃溃疡病人
B．NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸，并且产生二氧化碳气体，可用于做馒头
C．Na2CO3溶液中混有NaHCO3时，用给溶液加热的方法不能除去
D．往Na2CO3饱和溶液中通入CO2气体，可获得NaHCO3沉淀，由此可说明Na2CO3的溶解度比NaHCO3大
4．下列有关物质“量”的说法正确的是（　　）
A．相同物质的量的Al和A1（OH）3分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体时，Al（OH）3消耗的碱量较多
B．反应N2O4+N2H4→N2+H2O中，若有1molN2O4参加反应，则有4mol电子发生转移
C．由Na2CO3和NaHCO3组成的混合物中，若n（Na+）：n（C）=7：5，则n（Na2CO3）：n（NaHCO3）=2：3
D．相同物质的量的浓硫酸分别与足量的铜和氧化铜反应，生成硫酸铜的两相同

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