题目内容

2．水中的溶解氧的含量是衡量水质的一个重要指标，某实验兴趣小组通过如下步骤来测量水中溶解氧的含量：
步骤一：向溶解氧测量瓶中注入20.00mL水样，再分别加入1mL 0.1mol•L-1MnSO4溶液和3mL NaOH和KI的混合溶液，充分反应．此时发生反应的化学方程式为：Mn2++2OH-═Mn（OH）2↓ 2Mn（OH）2+O2═2MnO（OH）2
步骤二：向上述混合物中加入1.5mL浓硫酸，充分反应后制沉淀完全溶解，此时溶液呈黄色．
步骤三：将溶液全部转移到容量瓶中，向其中滴加2〜3滴淀粉溶液，溶液呈蓝色．用 0.005mol•L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色恰好消失，共消耗Na2S2O3标准溶液3.60mL．此时发生反应为：I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6
（1）25℃时，步骤一中当加入NaOH使溶液的pH=12时，此时溶液中的c（Mn2+）=2.06×10-9      mol•L-1． （已知 KspMn（OH）2=2.06×10-13）
（2）写出步骤二中所发生反应的化学方程式：MnO（OH）2+2H2SO4+2KI=MnSO4+K2SO4+I2+3H2O．
（3）计算该水样中溶解氧的含量．（单位：mg•L-1，请写出计算过程）

分析 （1）步骤一中当加入NaOH使溶液的pH=12时，结合 KspMn（OH）2=2.06×10-13计算锰离子浓度；
（2）向溶解氧测量瓶中注入20.00mL水样，再分别加入1mL 0.1mol•L-1MnSO4溶液和3mL NaOH和KI的混合溶液，充分反应．此时发生反应的化学方程式为：Mn2++2OH-═Mn（OH）2↓ 2Mn（OH）2+O2═2MnO（OH）2，向上述混合物中加入1.5mL浓硫酸，充分反应后制沉淀完全溶解，此时溶液呈黄色，说明MnO（OH）2 氧化KI生成碘单质；
（3）由化学方程式可知：O2〜4Na2S2O3，计算得到含氧量．

解答 解：（1）加入NaOH使溶液的pH=12时，c（H+）=10-12mol/L，c（OH-）=10-2mol/L，结合 KspMn（OH）2=2.06×10-13计算，KspMn（OH）2=c（Mn2+）c2（OH-）=2.06×10-13计算得到：c（Mn2+）=2.06×10-9 ，
故答案为：2.06×10-9；
（2）向溶解氧测量瓶中注入20.00mL水样，再分别加入1mL 0.1mol•L-1MnSO4溶液和3mL NaOH和KI的混合溶液，充分反应．此时发生反应的化学方程式为：Mn2++2OH-═Mn（OH）2↓ 2Mn（OH）2+O2═2MnO（OH）2，向上述混合物中加入1.5mL浓硫酸，充分反应后制沉淀完全溶解，此时溶液呈黄色，说明MnO（OH）2 氧化KI生成碘单质，反应的化学方程式为：MnO（OH）2+2H2SO4+2KI=MnSO4+K2SO4+I2+3H2O，
故答案为：MnO（OH）2+2H2SO4+2KI=MnSO4+K2SO4+I2+3H2O；
（3）由化学方程式可知：O2〜4Na2S2O3，
n（O2）=$\frac{1}{4}$×0.005mol•L-1×3.60×10-3L=4.5×10-6mol
溶解氧的含量═4.5×10-6mol×16g/mol×$\frac{4.5×1{0}^{-6}mol×32g/mol}{0.02L}$=7.2g/L=7.2 mg•L-1，
答：该水样中溶解氧的含量为7.2 mg•L-1；

点评 本题考查了物质组成、物质含量的测定、滴定实验过程的理解应用，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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