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4.实验室用如图方法测定某水样中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Mn2+氧化成MnO(OH)2,反应的离子方程式为2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2.再用I-将生成的MnO(OH)2再还原为Mn2+,反应的离子方程式为:MnO(OH)2+2I-+4H+═Mn2++I2+3H2O然后用Na2S2O3 标准溶液滴定生成的I2,反应方程式为: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,此操作的目的是赶走装置内空气,避免空气中的O2的干扰;
②用注射器抽取某水样20.00mL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 处注人足量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滴淀粉溶液作指示剂;
⑧用0.005mol•L-1Na2S2O3 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3.90mL,则此水样中氧(O2)的含量为7.8mg•L-1(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的含量将偏大(填“偏大”、“偏小”或“不变”).

分析 (1)根据题中反应物和生成物,利用化合价升降相等配平;
(2)①测定的是水样中氧气含量,必须将装置中的空气赶走,避免干扰测定结果;
⑦根据反应中有碘单质参与,利用碘遇到淀粉显示蓝色的特性,使用淀粉做指示剂;
(3)①根据反应原理找出反应的关系式,计算出试样中的氧含量;
②滴定管没有润洗,导致标准液浓度减小,消耗的标准液体积变大,氧气含量偏大.

解答 解:(1)溶解在水中的O2在碱性条件下将Mn2+氧化成MnO(OH)2,锰元素化合价升高2价,氧气化合价降低了4价,根据化合价升高降低相等配平反应的离子方程式为:2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2
故答案为:2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2
(2)①由于测定的是水样中氧气含量,必须将装置中的空气赶走,避免干扰测定结果,
故答案为:赶走装置内空气,避免空气中的O2的干扰;
⑦由于反应中有碘单质参与,利用碘遇到淀粉显示蓝色的特性,可以选用淀粉做指示剂,
故答案为:淀粉溶液;
(3)①发生的反应有:2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2、MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O、I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
氧气反应的关系式为:O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3
1000mL水样中含有的氧气的物质的量是:n(O2)=$\frac{1}{4}$n(Na2S2O3)×$\frac{1000}{20}$=0.25×0.005mol•L-1×0.0036L×50=2.4375×10-4mol,
氧气的质量为:2.4375×10-4mol×32g/mol=7.8mg,
此水样中氧(O2)的含量为7.8mg•L-1
故答案为:7.8mg•L-1
②若未用Na2S2O3 标准溶液润洗滴定管,会导致标准液的浓度减小,消耗的标准液的体积增大,测定结果偏大,
故答案为:偏大.

点评 本题考查了水样中氧气含量的测定,涉及的内容较多,本题难度中等,需要分析实验原理并联系滴定知识合理完成,充分考查了学生的分析、理解能力.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

14.表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑧在表中的位置,用元素符号或化学用语回答下列问题:

周期
IA0
1ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA
2
3
(1)下列事实能证明②的非金属性比⑦强的是CD
A.Na2CO3+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2SiO3+CO2↑ 
B.SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Si+2CO↑
C.Na2SiO3+CO2+2H2O═H2SiO3↓+Na2CO3
D.CH4比SiH4稳定
(2)①、④、⑤三种元素组成化合物所含化学键类型有离子键、共价键.
(3)④、⑤、⑥所形成的简单离子半径由大到小的顺序:O2->Na+>Al3+.(用元素符号表示)
(4)①、②、⑧三种元素按原子个数之比为11:5:1组成的有机化合物中含有两个-CH3的同分异构体有4种.
(5)某同学设计实验证明②、③、⑦的非金属性强弱关系.
①溶液a和b分别为硝酸,饱和NaHCO3溶液.
②溶液c中的离子方程式为SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-或SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.向溴化钠、碘化钠的混合溶液中通入足量氯气,加热将溶液蒸干,并灼烧至质量不再改变为止,最后残留的物质是(  )
A.NaClB.NaCl、NaBr、NaIC.NaBr、NaID.NaI

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

12.原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素.其中A的基态原子有3个不同能级,各能级中的电子数相等;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同;D为它所在周期中原子半径最大的主族元素;E、F和C位于同一主族,F处于第一个长周期.
(1)F 原子基态的外围核外电子排布式为4s24p4
(2)由A、B、C形成的离子CAB-与AC2互为等电子体,则CAB-的结构式为[N=C=O]-
(3)在元素A与E所形成的常见化合物中,A原子轨道的杂化类型为sp;
(4)由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示,则该化合物的化学式为NaNO2
(5)PM2.5富含大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有NOx、CH2═CHCHO、HCOOH、CH3COONO2(PAN)等二次污染物.
①下列说法正确的是AC;
A.N2O为直线型分子
B.C、N、O的第一电离能依次增大
C.CH2═CH一CHO分子中碳原子均采用sp2杂化
D.相同压强下,HCOOH沸点比CH3OCH3高,说明前者是极性分子,后者是非极性分子
②NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4该配合物中心离子的配体为NO、H2O,其中提供空轨道的是Fe2+(填微粒符号)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.在给定条件下,下列加下划线的物质在化学反应中能被完全消耗的是(  )
①用浓盐酸与过量二氧化锰共热制取氯气       
②标准状况下,将铝片投入到过量浓硫酸中
③向100mL 3mol•L-1的硝酸中加入5.6g铁
④在5×107Pa、500℃和铁触媒催化的条件下,用物质的量之比为1:3氮气和氢气合成氨
⑤将足量锌粉投入到50mL 18mol•L-1的硫酸中   
⑥将足量Ca(ClO)2投入到20mL 10mol•L-1盐酸中
⑦将足量铜投入到50mL 12mol•L-1的硝酸中.
A.②④⑥⑦B.③⑤⑥⑦C.④⑤⑥D.①②③

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.40℃时,在氨-水体系中不断通入CO2,各种离子的变化趋势如图所示.下列说法不正确的是(  )
A.在pH=9.0时,c(NH4+)>c(HCO3-)>c(NH2COOˉ)>c(CO32-
B.随着CO2的通入,$\frac{c(O{H}^{-})}{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}$不断增大
C.不同pH的溶液中存在关系:c(NH4+)+c(H+)═2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-
D.在溶液中pH不断降低的过程中,有含NH2COOˉ的中间产物生成

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

16.某同学在实验室从如图1标签的试剂瓶中取少许钠进行燃烧实验,实验后发现还有少许黑色固体生成.从反应物及实验操作猜测:

该黑色物质可能为炭与另一种氧化物组成的混合物.
根据题意和图示回答下面问题:
(1)装置图2中A的名称坩埚.
(2)此氧化物可能是FeO或Fe3O4(写化学式).
(3)对黑色固体物质的组成作如图3所示探究
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②仅通过实验Ⅱ,用最简步骤能快速确定黑色氧化物的组成,请完善该设计.(限选试剂:稀盐酸、KSCN溶液、10%H2O2溶液)
实验操作预期现象与结论相关离子方程式
取少量实验Ⅰ中的澄清溶液,加入试剂适量的KSCN溶液如果溶液显红色,则黑色物质为Fe3O4,反之则为FeOFe3++3SCN-═Fe(SCN)3

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

13.将铁片投入下列溶液中,铁片溶解且可使溶液的质量增加的是(  )
A.Na2SO4溶液B.FeCl3溶液C.Cu(NO32溶液D.稀硫酸

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.异戊二烯是一种化工原料,有如下转化关系:

已知:①

回答下列问题:
(1)A 的名称(系统命名)是2-甲基-1,3-丁二烯.
(2)B 的结构简式是
(3)上述物质中互为同系物的是D和E(填化合物代号).
(4)F 生成PHB 的化学方程式是
(5)E 的同分异构体中,既能发生银镜反应,也能与碳酸氢钠溶液反应的共有12种(不考虑立体异构).
(6)F 除了合成PHB 外,还可经过消去、酯化(填反应类型)、聚合三步反应合成 (一种类似有机玻璃的塑料).

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