Question

【題目】水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個指標，通常用每升水中溶解氧分子的質量表示，單位mg·L-1，我國《地表水環境質量標準》規定，生活飲用水源DO不能低于5mg/L。某化學小組同學設計了下列裝置(夾持裝置略），測定某河水DO。

Ⅰ.測定原理:

堿性條件下，O2將 Mn2+氧化為 MnO(OH)2；①2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2↓，酸性條件下，MnO(OH)2將I-氧化為I2；②MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O(未配平)，用Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2，③2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。

Ⅱ.測定步驟

a.安裝裝置，檢驗氣密性，充N2排盡空氣后，停止充N2.。

b.向燒瓶中加入200mL水樣。

c.向燒瓶中依次迅速加入1mL MnSO4無氧溶液(過量)2mL堿性KI無氧溶液(過量)，開啟攪拌器，至反應①完全。

d.攪拌并向燒瓶中加入2mLH2SO4無氧溶液，至反應②完全，溶液為中性或弱酸性。

e.從燒瓶中取出40.00mL溶液，以淀粉作指示劑，用0.01000ml·L-1Na2SO3溶液進行滴定，記錄數據。

f.……

g.處理數據(忽略氧氣從水樣中的溢出量和加入試劑后水樣體積的變化)。

回答下列問題

(1)配制以上無氧溶液吋，除去所用溶劑水中氧的簡單操作為_____________。

(2)在橡膠塞處加入水樣及有關試劑應選擇的儀器為___________________。

①滴定管 ②注射器 ③量筒

(3)步驟f為_________________。

(4)步驟e中達到滴定終點的標志為__________________。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL，水樣的DO=________mg·L-1(保留一位小數）。若滴定開始時仰視滴定管刻度，滴定結束時俯視滴定管刻度，則所測的值_________(填：偏高、偏低、無影響）

Answer 1

【答案】 將溶劑水加熱煮沸 ② 重復e步驟操作2—3次 加入最后一滴Na2S2O3溶液時，溶液由藍色變為無色，且30s內不變色 9.0 偏低

【解析】(1). 溶液中氧氣溶解度不大，且隨溫度升高溶解度減小，所以配制以上無氧溶液時需要通過煮沸溶劑，把溶劑水中溶解的氧氣趕出得到，故答案為：將溶劑水加熱煮沸；

(2). 加入水樣需要避免空氣進入三頸瓶，橡皮塞處用中注射器把水樣注入，在橡膠塞處加入水樣及有關試劑應選擇的儀器是②，滴定管和量筒無法實現加入水樣的目的，故答案為：②；

(3) 為減少實驗過程中的誤差，滴定實驗應重復進行測定數值，取幾次的平均值計算，步驟f為重復e步驟操作23次，故答案為：重復e步驟操作23次；

(4). 用Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2發生反應2S2O32+I2═S4O62+2I，以淀粉作指示劑，隨硫代硫酸鈉溶液滴入，滴定過程中滴入最后一滴，溶液藍色變為無色且30s內不變色，說明反應達到終點；

若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL，由2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2↓、MnO(OH)2+2I+4H+=Mn2++I2+3H2O、2S2O32+I2═S4O62+2I，得到定量關系為：

O22MnO(OH)22I24S2O32，

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n 0.0045L×0.01000molL1

n=1.12×105mol，200mL水樣中含氧氣1.12×105mol×=5.6×105mol，氧氣濃度 = 5.6×105mol÷0.2L=2.8×104mol/L，水中溶氧量(DO) = 2.8×104mol/L×32g/mol=8.96×103g/L≈9.0mg/L

若滴定開始時仰視滴定管刻度，會使初始讀數偏高，滴定結束時俯視滴定管刻度，會使終止讀數偏低，因標準溶液的體積 = 終止讀數－初始讀數，所以測得的標準溶液的體積偏小，滴定結果偏低；

故答案為：加入最后一滴Na2S2O3溶液時，溶液由藍色變為無色，且30s內不變色；9.0；偏低。