Question

实验室用下列方法测定某水样中O₂的含量。

(1)实验原理

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

再用I^－将生成的MnO(OH)₂还原为Mn^2＋，反应的离子方程式为MnO(OH)₂＋2I^－＋4H^＋===Mn^2＋＋I₂＋3H₂O。然后用Na₂S₂O₃标准溶液滴定生成的I₂，反应的化学方程式为I₂＋2Na₂S₂O₃===2NaI＋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20.00 mL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的硫酸溶液；

⑥重复④的操作；

⑦取下锥形瓶，向其中加入2～3滴________作指示剂；

⑧用0.005 mol·L^－1 Na₂S₂O₃滴定至终点。

(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________(单位：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”)。

③实验要求加入适量的H₂SO₄使溶液接近中性，其原因是____________________。

Answer 1

答案　(1)2Mn^2＋＋O₂＋4OH^－===2MnO(OH)₂

(2)①赶走装置内的空气，避免空气中O₂的干扰　⑦淀粉溶液

(3)①7.8 mg·L^－1　②偏大　③若碱过量，则MnO(OH)₂不能全部转变为Mn^2＋，而酸过量时，滴定过程中Na₂S₂O₃可与酸反应

解析　(3)根据得失电子守恒，结合已知方程式可得关系式：

O₂→2MnO(OH)₂→2I₂→4Na₂S₂O₃

故水样中O₂的含量为

＝7.8 mg·L^－1。