（人教通用版）2020高考化學(xué)新一線大一輪復(fù)習(xí) 第一章 化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用講義+精練（含解析）.doc

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化學(xué)計算題的常用方法 【教學(xué)目標(biāo)】 1．了解解答化學(xué)計算題的常用方法。2.鞏固“以物質(zhì)的量為中心”的各物理量的轉(zhuǎn)換。3.認(rèn)識定量研究對于化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重大作用。 【教學(xué)重、難點(diǎn)】　借助化學(xué)方程式解答化學(xué)計算題的常用方法。 【考情分析】 命題點(diǎn) 五年考情 分析解讀 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的求算 2017課標(biāo)全國Ⅰ，T26(5)　2017課標(biāo)全國Ⅱ，T26(4) 借助方程式，以物質(zhì)的量為中心的計算題每年必考，一般不單獨(dú)命題，而是作為某道非選擇題中的一個設(shè)問出現(xiàn)，而學(xué)生平時養(yǎng)成的重思維而輕結(jié)果的做題習(xí)慣，也使化學(xué)計算成為制約學(xué)生得高分的一個重要因素，因此加強(qiáng)化學(xué)計算能力也成為教學(xué)重點(diǎn)。 物質(zhì)含量測定 2017課標(biāo)全國Ⅱ，T28(4)　2016課標(biāo)全國Ⅰ，T28(5) 2015課標(biāo)全國Ⅱ，T28(3)④ 化學(xué)式(或結(jié)晶水)的確定 2017課標(biāo)全國Ⅲ，T26(2)③　2014課標(biāo)全國Ⅱ，T27(4) 產(chǎn)率的求算 2017課標(biāo)全國Ⅲ，T27(5)　2014課標(biāo)全國Ⅰ，T26(7) 1．解題步驟 (1)根據(jù)題意寫出并配平化學(xué)方程式。 (2)依據(jù)題中所給信息及化學(xué)方程式判斷過量物質(zhì)，用完全反應(yīng)物質(zhì)的量進(jìn)行計算。 (3)把已知的和需要求解的量分別寫在化學(xué)方程式有關(guān)化學(xué)式的下面，兩個量及單位“上下一致，左右相當(dāng)”。 (4)選擇有關(guān)量(如物質(zhì)的量、氣體體積、質(zhì)量等)的關(guān)系作為計算依據(jù)，列比例式，求未知量。 2．解題模板 現(xiàn)以2H2＋O22H2O為例，方程式中有關(guān)量的關(guān)系如下： 化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比＝各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比＝氣體體積之比(相同狀況下)≠質(zhì)量之比。根據(jù)化學(xué)方程式列比例式時應(yīng)遵循上述比例關(guān)系。 注意：根據(jù)化學(xué)方程式計算時，所列比例是否正確的判斷依據(jù)是：“上下單位要一致，左右單位要對應(yīng)”。如 考點(diǎn)指導(dǎo)1　解答連續(xù)反應(yīng)類型計算題的捷徑——關(guān)系式法 關(guān)系式法是表示兩種或多種物質(zhì)之間“物質(zhì)的量”關(guān)系的一種簡化式子。在多步反應(yīng)中，它可以把始態(tài)的反應(yīng)物與終態(tài)的生成物之間的“物質(zhì)的量”關(guān)系表示出來，把多步計算簡化成一步計算。正確書寫關(guān)系式是用關(guān)系式法解化學(xué)計算題的前提。 【典例1】　(2017課標(biāo)全國Ⅱ，28)水中溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。某課外小組采用碘量法測定學(xué)校周邊河水中的溶解氧。實驗步驟及測定原理如下： Ⅰ.取樣、氧的固定 用溶解氧瓶采集水樣。記錄大氣壓及水體溫度。將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液(含有KI)混合，反應(yīng)生成MnO(OH)2，實現(xiàn)氧的固定。 Ⅱ.酸化、滴定 將固氧后的水樣酸化，MnO(OH)2被I－還原為Mn2＋，在暗處靜置5 min，然后用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O＋I(xiàn)2===2I－＋ S4O)。 回答下列問題： (1)取水樣時應(yīng)盡量避免攪動水體表面，這樣操作的主要目的是______________________________________________________________。 (2)“氧的固定”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________ _____________________________________________________________。 (3)Na2S2O3溶液不穩(wěn)定，使用前需標(biāo)定。配制該溶液時需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和________；蒸餾水必須經(jīng)過煮沸、冷卻后才能使用，其目的是殺菌、除________及二氧化碳。 (4)取100.00 mL水樣經(jīng)固氧、酸化后，用a molL－1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示劑，終點(diǎn)現(xiàn)象為________________________________________ _____________________________________________________________； 若消耗Na2S2O3溶液的體積為b mL，則水樣中溶解氧的含量為________ mgL－1。 (5)上述滴定完成時，若滴定管尖嘴處留有氣泡會導(dǎo)致測定結(jié)果偏________。(填“高”或“低”) [師生互動] 過程 對應(yīng)反應(yīng) 氧的固定 2Mn(OH)2＋O2===2MnO(OH)2 MnO(OH)2還原為Mn2＋ MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I(xiàn)2＋3H2O 滴定過程 2S2O＋I(xiàn)2===2I－＋S4O 關(guān)系式：O2～2MnO(OH)2～2I2～4Na2S2O3 解析　本題采用碘量法測定水中的溶解氧的含量，屬于氧化還原滴定。 (1)取水樣時，若攪拌水體，會造成水底還原性雜質(zhì)進(jìn)入水樣中，或者水體中的氧氣因攪拌溶解度降低逸出。 (2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，Mn(OH)2被氧氣氧化為MnO(OH)2，由此可得方程式2Mn(OH)2＋O2===2MnO(OH)2。 (3)一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制還需要容量瓶；加熱可以除去溶解的氧氣，避免實驗結(jié)果不準(zhǔn)確。 (4)該實驗用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定I2，因此終點(diǎn)現(xiàn)象為當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液滴入時，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)無變化；根據(jù)關(guān)系式O2～2MnO(OH)2～2I2～4Na2S2O3 可得水樣中溶解氧的含量為[(ab10－3) mol432 mgmol－1103]0.1 L＝80ab mgL－1。 (5)終點(diǎn)讀數(shù)時有氣泡，氣泡占據(jù)液體應(yīng)占有的體積，會導(dǎo)致所測溶液體積偏小，最終結(jié)果偏低。 答案　(1)避免水底還原性雜質(zhì)進(jìn)入水樣中(或者防止水體中的氧氣逸出) (2)2Mn(OH)2＋O2===2MnO(OH)2 (3)容量瓶　氧氣 (4)當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液滴入時，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)無變化　80ab (5)低 【名師總結(jié)】　關(guān)系式法解題步驟 在多步連續(xù)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)中關(guān)系式法。 在進(jìn)行多步反應(yīng)的計算時，一般的解題步驟為 【對點(diǎn)訓(xùn)練】 1．Ba2＋是一種重金屬離子，有一環(huán)境監(jiān)測小組欲利用Na2S2O3、KI、K2Cr2O7等試劑測定某工廠廢水中Ba2＋的物質(zhì)的量濃度。 請回答下列問題： (1)現(xiàn)需配制250 mL 0.100 molL－1的標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液，所需要的玻璃儀器除量筒、250 mL容量瓶、玻璃棒外，還需要________。 (2)需準(zhǔn)確稱取Na2S2O3固體的質(zhì)量為________g。 (3)另取廢水50.00 mL，控制適當(dāng)?shù)乃岫?，加入足量的K2Cr2O7溶液，得到BaCrO4沉淀；沉淀經(jīng)洗滌、過濾后，用適量的稀鹽酸溶解，此時CrO全部轉(zhuǎn)化為Cr2O；再加入過量KI溶液進(jìn)行反應(yīng)，然后在反應(yīng)液中滴加上述標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液，反應(yīng)完全時，消耗Na2S2O3溶液36.00 mL。已知有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為①Cr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O；②2S2O＋I(xiàn)2===2I－＋S4O。則該工廠廢水中Ba2＋的物質(zhì)的量濃度為________。 解析　(1)要抓住“玻璃儀器”的字眼，因此還需要用來溶解固體的燒杯及用來定容的膠頭滴管。 (2)Na2S2O3固體的質(zhì)量為0.100 molL－10.25 L158 g/mol＝3.95 g，但實驗室所用的托盤天平只能準(zhǔn)確稱量到0.1 g，故需準(zhǔn)確稱取Na2S2O3固體的質(zhì)量為4.0 g。 (3)設(shè)Ba2＋的物質(zhì)的量為x，則根據(jù)相關(guān)反應(yīng)可得以下關(guān)系式： 解得x＝1.210－3mol，則c(Ba2＋)＝ ＝0.024 molL－1。 答案　(1)膠頭滴管、燒杯　(2)4.0　(3)0.024 molL－1 考點(diǎn)指導(dǎo)2　簡化過程　妙用守恒 所謂“守恒”就是物質(zhì)在發(fā)生“變化”或兩物質(zhì)在發(fā)生“相互作用”的過程中某些物理量的總量保持“不變”。一切化學(xué)反應(yīng)都遵循守恒定律，在化學(xué)變化中有各種各樣的守恒，如質(zhì)量守恒、元素原子守恒、得失電子守恒、電荷守恒、能量守恒等。 【典例2】　(2017江蘇化學(xué)，18)堿式氯化銅是重要的無機(jī)殺菌劑。 (1)堿式氯化銅有多種制備方法 ①方法1：45～50 ℃時，向CuCl懸濁液中持續(xù)通入空氣得到Cu2(OH)2Cl23H2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________。 ②方法2：先制得CuCl2，再與石灰乳反應(yīng)生成堿式氯化銅。Cu與稀鹽酸在持續(xù)通入空氣的條件下反應(yīng)生成CuCl2，F(xiàn)e3＋對該反應(yīng)有催化作用，其催化原理如圖所示。M′的化學(xué)式為________。 (2)堿式氯化銅有多種組成，可表示為Cua(OH)bClcxH2O。為測定某堿式氯化銅的組成，進(jìn)行下列實驗：①稱取樣品1.116 0 g，用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A；②取25.00 mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl 0.172 2 g；③另取25.00 mL溶液A，調(diào)節(jié)pH 4～5，用濃度為0.080 00 molL－1的EDTA(Na2H2Y2H2O)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Cu2＋(離子方程式為Cu2＋＋H2Y2－===CuY2－＋2H＋)，滴定至終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液30.00 mL。通過計算確定該樣品的化學(xué)式(寫出計算過程)。 [師生互動] n(Cl－)＝n(AgCl)＝4.80010－3 mol n(Cu2＋)＝9.60010－3 mol 電荷守恒：n(OH－)＝2n(Cu2＋)－n(Cl－)＝1.44010－2 mol 質(zhì)量守恒：n(H2O)＝＝4.80010－3 mol 解析　(1)①反應(yīng)物為CuCl、O2和H2O，生成物為Cu2(OH)2Cl23H2O，根據(jù)電子守恒和原子守恒配平。②由圖示Cu＋M→Cu2＋＋M′，說明Cu被M氧化；M′＋O2＋H＋→M＋H2O，說明M′被氧化為M，說明M價態(tài)高，由題信息信息 “Fe3＋對該反應(yīng)起催化作用”，M為Fe3＋，M′為Fe2＋。 答案　(1)①4CuCl＋O2＋8H2O2Cu2(OH)2Cl23H2O?、贔e2＋ (2)n(Cl－)＝n(AgCl)＝＝4.80010－3mol n(Cu2＋)＝n(EDTA)＝0.080 00 molL－130.00 mL10－3 LmL－1＝9.60010－3mol n(OH－)＝2n(Cu2＋)－n(Cl－)＝29.60010－3mol－4.80010－3mol＝1.440 10－2mol m(Cl－)＝4.80010－3mol35.5 gmol－1＝0.170 4 g m(Cu2＋)＝9.60010－3mol64 gmol－1＝0.614 4 g m(OH－)＝1.44010－2mol17 gmol－1＝0.244 8 g n(H2O)＝＝4.80010－3mol a∶b∶c∶x＝n(Cu2＋)∶n(OH－)∶n(Cl－)∶n(H2O)＝2∶3∶1∶1 化學(xué)式為Cu2(OH)3ClH2O 【對點(diǎn)訓(xùn)練】 2．(得失電子守恒)[2016全國課標(biāo)Ⅰ，28(5)]“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為________。(計算結(jié)果保留兩位小數(shù)) 解析　氯氣、亞氯酸鈉的最終還原產(chǎn)物為氯離子。根據(jù)： NaClO2Cl－，Cl22Cl－，得電子數(shù)相等時，存在： NaClO2～2Cl2，故亞氯酸鈉的有效氯含量為≈1.57。 答案　1.57 3．(原子守恒)[2017課標(biāo)全國Ⅲ，27(5)]某工廠用m1kg鉻鐵礦粉(含Cr2O340%)制備K2Cr2O7，最終得到產(chǎn)品m2 kg，產(chǎn)率為________。 解析　由Cr元素守恒可知：Cr2O3～K2Cr2O7，則理論產(chǎn)生K2Cr2O7的質(zhì)量為(294) g，而實際產(chǎn)量為1 000m2 g，則產(chǎn)率＝100%＝100%。 答案　100% 考點(diǎn)指導(dǎo)3　物質(zhì)的量在化學(xué)綜合計算中的應(yīng)用 化學(xué)綜合計算在理科綜合里往往與工藝流程題、原理綜合題以及化學(xué)實驗融為一題。具有數(shù)據(jù)較多、關(guān)系復(fù)雜、綜合性強(qiáng)的特點(diǎn)。構(gòu)建“題示信息＋基礎(chǔ)知識＋邏輯思維＋心理素質(zhì)”的基本思維模式，認(rèn)真審題、規(guī)范答題顯得特別重要。 【典例3】　(北京理綜)在工業(yè)制硫酸的進(jìn)程中，吸收塔排出的SO2尾氣先用氨水吸收，再用濃硫酸處理，得到較高濃度的SO2和銨鹽。 (1)SO2既可作為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用，也可用于工業(yè)制溴過程中吸收潮濕空氣中的Br2。SO2吸收Br2的離子方程式是___________________________。 (2)為測定該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，將不同質(zhì)量的銨鹽分別加入到50.00 mL，相同濃度的NaOH溶液中，沸水浴加熱至氣體全部逸出(此溫度下銨鹽不分解)。該氣體經(jīng)干燥后用濃硫酸吸收完全，測定濃硫酸增加的質(zhì)量。 部分測定結(jié)果： 銨鹽質(zhì)量為10.00 g和20.00 g時，濃硫酸增加的質(zhì)量相同；銨鹽質(zhì)量為30.00 g時，濃硫酸增加的質(zhì)量為0.68 g；銨鹽質(zhì)量為40.00 g時，濃硫酸的質(zhì)量不變。 計算：該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________%；若銨鹽質(zhì)量為15.00 g，濃硫酸增加的質(zhì)量為________。(計算結(jié)果保留兩位小數(shù)) 解析　(2)由題中數(shù)據(jù)可判斷出鹽為(NH4)2SO4與NH4HSO4的混合物。NaOH溶液中加入銨鹽時，OH－優(yōu)先與H＋反應(yīng)，加入10.00 g時銨鹽中的NH全部轉(zhuǎn)化為NH3，加入20.00 g時，剩余的OH－等于10.00 g時N的物質(zhì)的量，加入 30.00 g時剩余OH－的物質(zhì)的量為0.04 mol(產(chǎn)生NH3的物質(zhì)的量)。設(shè)10.00 g銨鹽中含(NH4)2SO4與NH4HSO4的物質(zhì)的量分別為x、y，NaOH的物質(zhì)的量濃度為c，可列出：2x＋y＝0.05c－2y，0.05c－3y＝0.04，解得x＝0.02 mol，(NH4)2SO4的質(zhì)量＝0.02 mol132 g/mol＝2.64 g，則NH4HSO4的質(zhì)量＝10.00 g－2.64 g＝7.36 g，其物質(zhì)的量為0.064 mol，故10.00 g銨鹽中含有N元素的質(zhì)量＝2 0.02 mol14 g/mol＋0.064 mol14 g/mol＝1.456 g，故N元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.56%。NaOH物質(zhì)的量＝3y＋0.04＝0.232 mol，15.00 g銨鹽中含有 0.03 mol(NH4)2SO4、0.096 mol NH4HSO4，H＋消耗OH－0.096 mol，故產(chǎn)生的NH3＝0.232 mol－0.096 mol＝0.136 mol，其質(zhì)量等于濃硫酸增加的質(zhì)量＝0.136 mol17 g/mol＝2.31 g。 答案　(1)SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO (2)14.56　2.31 g 【對點(diǎn)訓(xùn)練】 4．納米氧化亞銅是一種用途廣泛的光電材料，工業(yè)上有多種制備方法。 (1)濕法制備：先向KOH溶液中加入一定量的CuSO4溶液，再加入一定量的還原劑——肼(N2H4)，加熱并保持溫度在90 ℃，檢驗反應(yīng)完全后，分離、洗滌、真空干燥得到固體樣品。 檢驗反應(yīng)混合體系內(nèi)納米Cu2O已經(jīng)生成的實驗方法是 ______________________________________________________________。 (2)火法制備：用石油液化氣在加熱條件下還原CuO，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式(石油液化氣用C2H6表示)_________________________________________， 充分反應(yīng)后所得產(chǎn)品中最可能含有的雜質(zhì)是________。 (3)已知：Cu＋Cu2＋＋Cu，將Cu2O與稀硫酸混合，下列敘述錯誤的是________。 A．若硫酸足量會有H2生成 B．離子方程式為：Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O C．會得到藍(lán)色溶液 D．氧化劑、還原劑均是Cu2O (4)若用等物質(zhì)的量的Cu、Cu2O分別與稀硝酸反應(yīng)制取Cu(NO3)2，則消耗硝酸物質(zhì)的量之比為________，后一個反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為________。 (5)由Cu2O和Cu組成的混合物1.76 g，與足量的稀硝酸充分反應(yīng)后得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NO氣體224 mL，計算產(chǎn)品中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計算過程) ________________________________________________________________。 解析　(1)利用丁達(dá)爾現(xiàn)象可判斷膠體是否形成。(2)制備中CuO是氧化劑，乙烷是還原劑，碳元素被氧化成CO2，氫元素轉(zhuǎn)化為水，故可先寫出CuO＋C2H6―→Cu2O＋CO2＋H2O，然后配平即可。(3)銅與稀硫酸不反應(yīng)，A錯誤。(4)由銅、Cu2O分別與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可計算出二者消耗硝酸物質(zhì)的量之比為4∶7。(5)利用化學(xué)反應(yīng)方程式或者得失電子守恒原理可求出結(jié)果。 答案　(1)用一束光照射，觀察是否有丁達(dá)爾現(xiàn)象 (2)14CuO＋C2H67Cu2O＋3H2O＋2CO2　Cu (3)A　(4)4∶7　2∶3 (5)n(Cu2O)144 gmol－1＋n(Cu)64 gmol－1＝1.76 g，n(Cu2O)2＋n(Cu)2＝0.224/22.4 mol3，解得n(Cu2O)＝0.01 mol，n(Cu)＝0.005 mol，則ω(Cu2O)＝100%＝81.8% 【課堂小結(jié)】 化學(xué)綜合計算的框架結(jié)構(gòu)和基本題型 1．某種礦石中鐵元素以氧化物FemOn形式存在，現(xiàn)進(jìn)行如下實驗：將少量鐵礦石樣品粉碎，稱取25.0 g樣品于燒杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不斷加熱、攪拌，濾去不溶物。向所得濾液中加入10.0 g銅粉充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥得剩余固體3.6 g。剩下濾液用濃度為2 molL－1的酸性KMnO4滴定，至終點(diǎn)時消耗KMnO4溶液體積為25.0 mL。(提示：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，8H＋＋MnO＋5Fe2＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。) (1)計算該鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 (2)計算氧化物FemOn的化學(xué)式(m、n為正整數(shù))。 解析　(1)樣品中的鐵元素在加入銅粉后全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2＋，F(xiàn)e2＋再被酸性KMnO4滴定。 則＝， 可得n(Fe2＋)＝50.025 L2 molL－1＝0.25 mol， 樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 100%＝56%。 (2)反應(yīng)消耗銅的物質(zhì)的量： n(Cu)＝＝0.1 mol， 則＝，可得n(Fe3＋)＝20.1 mol＝0.2 mol，根據(jù)元素守恒得n(Fe2＋)＝0.25 mol－0.2 mol＝0.05 mol，n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝1∶4，所以該氧化物的化學(xué)式可表示為Fe5O7(或FeO2Fe2O3)。 答案　(1)56%　(2)Fe5O7(或FeO2Fe2O3) 2．金屬表面處理、皮革鞣制、印染等都可能造成鉻污染。六價鉻比三價鉻毒性高，更易被人體吸收且在體內(nèi)蓄積。 以下為廢水中鉻元素總濃度的測定方法： 準(zhǔn)確移取25.00 mL含Cr2O和Cr3＋的酸性廢水，向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液將Cr3＋氧化成Cr2O，煮沸除去過量的(NH4)2S2O8；向上述溶液中加入過量的KI溶液，充分反應(yīng)后，以淀粉為指示劑，向其中滴加0.015 molL－1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液，終點(diǎn)時消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。計算廢水中鉻元素總濃度(單位：mgL－1，寫出計算過程)。已知測定過程中發(fā)生的反應(yīng)如下： ①2Cr3＋＋3S2O＋7H2O===Cr2O＋6SO＋14H＋ ②Cr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O ③I2＋2S2O===2I－＋S4O 答案　由方程式確定關(guān)系式：Cr～3Na2S2O3，然后進(jìn)行計算。 n(S2O)＝0.02 L0.015 molL－1＝310－4mol n(Cr)＝110－4mol m(Cr)＝110－4mol52 gmol－1＝5.210－3g＝5.2 mg 廢水中鉻元素總濃度＝＝208 mgL－1 3．(2016天津理綜，9)水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個指標(biāo)，通常用每升水中溶解氧分子的質(zhì)量表示，單位mgL－1，我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，生活飲用水源的DO不能低于5 mg/L。某化學(xué)小組同學(xué)設(shè)計了下列裝置(夾持裝置略)，測定某河水的DO。 1．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(xiàn)－＋H＋―→Mn2＋＋I(xiàn)2＋H2O(未配平)，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2，③2S2O＋I(xiàn)2===S4O＋2I－。 2．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200 mL水樣。 c．向燒瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4無氧溶液(過量)2 mL堿性KI無氧溶液(過量)，開啟攪拌器，至反應(yīng)①完全。 d．?dāng)嚢璨⑾驘恐屑尤? mLH2SO4無氧溶液，至反應(yīng)②完全，溶液為中性或弱酸性。 e．從燒瓶中取出40.00 mL溶液，以淀粉作指示劑，用0.010 00 molL－1 Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定，記錄數(shù)據(jù)。 f．…… g．處理數(shù)據(jù)(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)配制以上無氧溶液時，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(guān)試劑應(yīng)選擇的儀器為________。 ①滴定管?、谧⑸淦鳌、哿客? (3)攪拌的作用是________。 (4)配平反應(yīng)②的方程式，其化學(xué)計量數(shù)依次為________。 (5)步驟f為________________________________________________。 (6)步驟e中達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志為________。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50 mL，水樣的DO＝________mgL－1(保留一位小數(shù))。作為飲用水源，此次測得DO是否達(dá)標(biāo)：________(填“是”或“否”)。 (7)步驟d中加入H2SO4溶液反應(yīng)后，若溶液pH過低，滴定時會產(chǎn)生明顯的誤差，寫出產(chǎn)生此誤差的原因(用離子方程式表示，至少寫出2個)_______________ __________________________________________________________________。 解析　(1)氣體在水中的溶解度隨著溫度升高而減小，將溶劑水煮沸可以除去所用溶劑水中氧氣。(2)在橡膠塞處加入水樣及有關(guān)試劑，應(yīng)選擇注射器。(3)攪拌可以使溶液混合均勻，加快反應(yīng)速率。(4)由Mn元素的化合價由＋4價降低到＋2價，碘元素的化合價由－1價升高到0價，根據(jù)化合價升降總數(shù)相等，反應(yīng)②配平后化學(xué)方程式為MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I(xiàn)2＋3H2O，故其化學(xué)計量數(shù)依次為1，2，4，1，1，3。(5)為了減小實驗的誤差，滴定操作一般需要重復(fù)滴定操作2～3次，因此步驟f為重復(fù)步驟e的操作2～3次。(6)I－被氧化為I2后，再用Na2S2O3溶液滴定，將I2還原為I－，因此滴定結(jié)束，溶液的藍(lán)色消失且半分鐘不恢復(fù)原色；n(Na2S2O3)＝0.010 00 mol/L0.004 5 L＝4.510－5 mol，根據(jù)反應(yīng)①②③有O2～2MnO(OH)2～ 2I2～4S2O，n(O2)＝n(Na2S2O3)＝1.12510－6 mol，該河水的DO＝ mg/L＝9.0 mg/L＞5 mg/L，達(dá)標(biāo)。(7) Na2S2O3在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)，生成的SO2也能夠被生成的I2氧化，同時空氣中的O2也能夠?qū)－氧化，反應(yīng)的離子方程式有2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O，SO2＋I(xiàn)2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－，4H＋＋4I－＋O2===2I2＋ 2H2O。 答案　(1)將溶劑水煮沸后冷卻　(2)②　(3)使溶液混合均勻，快速完成反應(yīng)　(4)1，2，4，1，1，3　(5)重復(fù)步驟e的操作2～3次　(6)溶液藍(lán)色褪去且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色　9.0　是　(7)2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O，SO2＋I(xiàn)2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－，4H＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O(任寫其中2個)