Question

【题目】实验室用下列方法测定某水样中O2的含量。

（1）实验原理。

①用如图所示装置，使溶解在水中的O2在碱性条件下将Mn2+氧化成MnO(OH)2，反应的离子方程式为____________________________。

②在酸性条件下，再用I-将生成的MnO(OH)2还原为Mn2+，反应的离子方程式为____________________。然后用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，反应方程式为I2+2Na2S2O32NaI+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mmol 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溶液及一定浓度的硫酸(含H2SO4nmol)；

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-1Na2S2O3溶液滴定至终点。滴定终点的现象是_____________。

（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________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】 2Mn2++O2+4OH-2MnO(OH)2 MnO(OH)2+2I-+4H+Mn2++I2+3H2O 排出装置内的空气，避免空气中O2的干扰 淀粉溶液 滴入最后一滴标准液，溶液恰好由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色 7.8 偏大 若碱过量，则MnO(OH)2不能全部转变为Mn2+，而酸过量时，滴定过程中Na2S2O3可与酸反应

【解析】试题分析：（1）① O2与Mn2+反应生成MnO(OH)2，根据得失电子守恒、电荷守恒配平方程式；I-与MnO(OH)2反应生成Mn2+和碘单质，根据得失电子守恒、电荷守恒配平方程式；（2）① 装置内的空气中含有氧气干扰实验；⑦根据反应中有碘单质参与，利用淀粉遇碘单质变蓝的性质，选择淀粉作指示剂；⑧滴定终点时碘单质完全被消耗，溶液由蓝色变为无色；（3）①根据关系式2Na2S2O3I2 MnO(OH)2 O2计算水样中O2的含量；②若未用Na2S2O3标准溶液润洗滴定管，Na2S2O3的浓度偏小，消耗Na2S2O3的体积偏大；③若碱过量，则MnO(OH)2不能全部转变为Mn2+，而酸过量时，滴定过程中Na2S2O3可与酸反应。

解析：（1）① O2与Mn2+反应生成MnO(OH)2，根据得失电子守恒、电荷守恒配平方程式得2Mn2++O2+4OH-2MnO(OH)2；I-与MnO(OH)2反应生成Mn2+和碘单质，根据得失电子守恒、电荷守恒配平方程式得MnO(OH)2+2I-+4H+Mn2++I2+3H2O；（2）① 装置内的空气中含有氧气，从A处向装置内鼓入过量N2的目的是排出装置内的空气，避免空气中O2的干扰；⑦根据反应中有碘单质参与，利用淀粉遇碘单质变蓝的性质，选择淀粉作指示剂；⑧滴定终点时碘单质完全被消耗，滴定终点的现象是滴入最后一滴标准液，溶液恰好由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色；

（3）① 设1000mL水样中含有氧气n mol

根据关系式2Na2S2O3I2 MnO(OH)2 O2 ；

n (I2)= = mol， O2的质量是7.8mg；所以氧气的含量是7.8mg·L-1；②若未用Na2S2O3标准溶液润洗滴定管，Na2S2O3的浓度偏小，消耗Na2S2O3的体积偏大，所以测得水样中O2的含量将偏大；③若碱过量，则MnO(OH)2不能全部转变为Mn2+，而酸过量时，滴定过程中Na2S2O3可与酸反应。