Question

我國生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定錳元素不得超過0.1mg/L．水體中的錳主要以Mn2+存在，可通過放大反應(yīng)法測定自來水中Mn²⁺的含量，根據(jù)下列測定步驟回答問題．
步驟一：配制500mL0.10mol/L硫代硫酸鈉 （Na₂S₂O₃）標(biāo)準(zhǔn)溶液．
（1）需要稱取______g硫代硫酸鈉固體，配制過程中，必須用到的玻璃儀器有______，下列操作會使所配溶液濃度偏低的是______ （填下列選項的字母序號）．
A．稱取硫代硫酸鈉固體時，將硫代硫酸鈉固體放在托盤天平右盤
B．將燒杯中溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸餾水
C．未將洗滌燒杯內(nèi)壁的溶液轉(zhuǎn)入容量瓶
D．定容時俯視刻度線
E．定容時，不小心加水超過刻度線，立即用膠頭滴管吸出多余的水
步驟二：取50.0mL自來水樣品放入錐形瓶中，加入適量H₂ SO₄酸化，然后加入過量的KIO₄，發(fā)生反應(yīng)
2Mn²⁺+5IO₄^-+3H₂O═2MnO₄^-+5IO₃^-+6H⁺多余的KIO₄通過加入掩蔽劑來消除干擾．再加入足量的KI溶液，使之與上述反應(yīng)生成的MnO₄^-，IO₃^-反應(yīng)，制得待測液．
（2）加入足量的KI溶液時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別是：2MnO₄^-+10I^-+16H⁺═2Mn²⁺+5I₂+8H₂ O、______
步驟三：用稀釋至0.0010mol/L的硫代硫酸鈉溶液滴定上述待測液，發(fā)生反應(yīng)：I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+NaS₄O₆
達到滴定終點時消耗Na₂S₂O₃溶液12.00mL
（3）滴定操作時，用______作指示劑，達到滴定終點的現(xiàn)象為______，測得自來水樣品中錳元素的含量為______mg/L，該自來水不符合我國生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)溶液中硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量及硫代硫酸鈉的摩爾質(zhì)量計算所需質(zhì)量；根據(jù)實驗操作步驟和實驗?zāi)康拇_定實驗所需儀器；根據(jù)，分析實驗操作對n和V的影響判斷實驗結(jié)果；
（2）IO₃^-離子具有氧化性，與I^-離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成I₂，以此書寫離子方程式；
（3）淀粉遇碘變藍色，達到滴定終點藍色褪色，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒和質(zhì)量守恒計算錳元素的含量．
解答：解：（1）n（Na₂S₂O₃）=0.5L×0.10mol/L=0.05mol，m（Na₂S₂O₃）=0.05mol×158g/mol=7.9g，
配制一定物質(zhì)的量的濃度的溶液需要稱量、溶解、洗滌、移液、定容等操作，溶解需要燒杯、玻璃棒，定容需要膠頭滴管、需要500 mL容量瓶進行配制；
配制500ml 0.10mol/l：
A、應(yīng)為藥品放在左盤，如放在右盤會導(dǎo)致藥品質(zhì)量偏小；
B、容量瓶中的水不影響溶液的體積；
C、可造成溶質(zhì)的損失；
D、可使實際容積偏低，濃度偏高；
E、可造成溶質(zhì)的損失．
即會使所配溶液濃度偏低為ACE，故答案為：7.9；燒杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、膠頭滴管；ACE；
（2）IO₃^-離子具有氧化性，與I^-離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成I₂，反應(yīng)的離子方程式為IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O，
故答案為：IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O；
（3）淀粉遇碘變藍色，達到滴定終點藍色褪色，如半分鐘不恢復(fù)說明達到滴定終點；
50.0mL自來水樣品中含有xmolMn²⁺離子，根據(jù)2Mn²⁺+5IO₄^-+3H₂O═2MnO₄^-+5IO₃^-+6H⁺，2MnO₄^-+10I^-+16H⁺═2Mn²⁺+5I₂+8H₂ O、
IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O，則生成的MnO₄^-離子為xmol，IO₃^-離子為2.5xmol，生成的I₂為2.5x+2.5x×3=10xmol，根據(jù)I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+NaS₄O₆計算，
則有10x×2=0.0010mol/L×0.012L=1.2×10^-5mol，x=6×10^-7mol，則1L自來水中含有Mn²⁺離子的物質(zhì)的量為20×6×10^-7mol=1.2×10^-5mol，
所以1L自來水中含有Mn²⁺離子的質(zhì)量為1.2×10^-5mol×55g/mol=0.66×10^-3g，即0.66mg，
故答案為：淀粉溶液；溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘不恢復(fù)； 0.66．
點評：本題考查溶液的配制及中和滴定問題，涉及物質(zhì)的含量的測定，題目具有一定的難度，做題時注意根據(jù)質(zhì)量守恒利用化學(xué)方程式計算．