Question

（2012?绵阳模拟）我国生活饮用水水质标准规定锰元素不得超过0.1mg/L．水体中的锰主要以Mn2+存在，可通过放大反应法测定自来水中Mn²⁺的含量，根据下列测定步骤回答问题．
步骤一：配制500mL0.10mol/L硫代硫酸钠 （Na₂S₂O₃）标准溶液．
（1）需要称取

7.9

g硫代硫酸钠固体，配制过程中，必须用到的玻璃仪器有

烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管

，下列操作会使所配溶液浓度偏低的是

ACE

 （填下列选项的字母序号）．
A．称取硫代硫酸钠固体时，将硫代硫酸钠固体放在托盘天平右盘
B．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水
C．未将洗涤烧杯内壁的溶液转入容量瓶
D．定容时俯视刻度线
E．定容时，不小心加水超过刻度线，立即用胶头滴管吸出多余的水
步骤二：取50.0mL自来水样品放入锥形瓶中，加入适量H₂ SO₄酸化，然后加入过量的KIO₄，发生反应
2Mn²⁺+5IO₄^-+3H₂O═2MnO₄^-+5IO₃^-+6H⁺多余的KIO₄通过加入掩蔽剂来消除干扰．再加入足量的KI溶液，使之与上述反应生成的MnO₄^-，IO₃^-反应，制得待测液．
（2）加入足量的KI溶液时，发生反应的离子方程式分别是：2MnO₄^-+10I^-+16H⁺═2Mn²⁺+5I₂+8H₂ O、

IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O

步骤三：用稀释至0.0010mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定上述待测液，发生反应：I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+NaS₄O₆
达到滴定终点时消耗Na₂S₂O₃溶液12.00mL
（3）滴定操作时，用

淀粉溶液

作指示剂，达到滴定终点的现象为

溶液由蓝色变为无色，且半分钟不恢复

，测得自来水样品中锰元素的含量为

0.66

mg/L，该自来水不符合我国生活饮用水水质标准．

Answer 1

分析：（1）根据溶液中硫代硫酸钠的物质的量及硫代硫酸钠的摩尔质量计算所需质量；根据实验操作步骤和实验目的确定实验所需仪器；根据c=

n

V

，分析实验操作对n和V的影响判断实验结果；
（2）IO₃^-离子具有氧化性，与I^-离子发生氧化还原反应生成I₂，以此书写离子方程式；
（3）淀粉遇碘变蓝色，达到滴定终点蓝色褪色，根据氧化还原反应得失电子守恒和质量守恒计算锰元素的含量．

解答：解：（1）n（Na₂S₂O₃）=0.5L×0.10mol/L=0.05mol，m（Na₂S₂O₃）=0.05mol×158g/mol=7.9g，
配制一定物质的量的浓度的溶液需要称量、溶解、洗涤、移液、定容等操作，溶解需要烧杯、玻璃棒，定容需要胶头滴管、需要500 mL容量瓶进行配制；
配制500ml 0.10mol/l：
A、应为药品放在左盘，如放在右盘会导致药品质量偏小；
B、容量瓶中的水不影响溶液的体积；
C、可造成溶质的损失；
D、可使实际容积偏低，浓度偏高；
E、可造成溶质的损失．
即会使所配溶液浓度偏低为ACE，故答案为：7.9；烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管；ACE；
（2）IO₃^-离子具有氧化性，与I^-离子发生氧化还原反应生成I₂，反应的离子方程式为IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O，
故答案为：IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；
（3）淀粉遇碘变蓝色，达到滴定终点蓝色褪色，如半分钟不恢复说明达到滴定终点；
50.0mL自来水样品中含有xmolMn²⁺离子，根据2Mn²⁺+5IO₄^-+3H₂O═2MnO₄^-+5IO₃^-+6H⁺，2MnO₄^-+10I^-+16H⁺═2Mn²⁺+5I₂+8H₂ O、
IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O，则生成的MnO₄^-离子为xmol，IO₃^-离子为2.5xmol，生成的I₂为2.5x+2.5x×3=10xmol，根据I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+NaS₄O₆计算，
则有10x×2=0.0010mol/L×0.012L=1.2×10^-5mol，x=6×10^-7mol，则1L自来水中含有Mn²⁺离子的物质的量为20×6×10^-7mol=1.2×10^-5mol，
所以1L自来水中含有Mn²⁺离子的质量为1.2×10^-5mol×55g/mol=0.66×10^-3g，即0.66mg，
故答案为：淀粉溶液；溶液由蓝色变为无色，且半分钟不恢复； 0.66．

点评：本题考查溶液的配制及中和滴定问题，涉及物质的含量的测定，题目具有一定的难度，做题时注意根据质量守恒利用化学方程式计算．