Question

（16分）(Ⅰ)本世紀是生命科學研究的昌盛時期，科學家研究發現，進入生物體內的氧分子，可接受1個電子轉變為超氧陰離子自由基（O₂^－），進而引發產生一系列自由基。一切需氧生物在其機體內均有一套完整的活性氧系統（抗氧化酶和抗氧化劑），能將活性氧轉變為活性較低的物質，機體因此受到保護。人們利用羥胺（NH₂OH）氧化的方法可以檢測其生物系統中O₂^－含量，原理是O₂^－與羥胺反應生成NO₂^－和一種過氧化物。NO₂^－在對氨基苯磺酸和α－萘胺作用下，生成粉紅的偶氮染體，染體在波長530nm處有顯著吸收，且其吸收值與c(NO₂^－)成正比，從而可計算出樣品中的O₂^－含量。某實驗室用以上方法處理后測得溶液中c(NO₂^－)＝2.500×10^-3 mol?L^-1。
⑴ 請根據測定原理寫出有關反應的離子方程式         ▲         ；
⑵ 計算該樣品此時c(O₂^－) ＝         ▲         ；
⑶ 如用羥胺氧化法測定O₂^－時，將其生成的過氧化物作為檢測物，若選用氧化還原法進行定量分析（用KMnO₄標準溶液進行滴定）
① 請寫出其測定原理的反應方程式         ▲         ；
② 測定所用的主要玻璃儀器為       ▲       ，通過觀察       ▲       的現象可確定測定反應是否進行完全。
(Ⅱ)水中的NO₂^－是含氮有機物分解的產物，其濃度的大小是水源污染的標志之一。檢測水中的NO₂^－可用比色法，其步驟是：
a. 配制標準溶液：稱取0.30gNaNO₂，溶于水后在容量瓶中稀釋至1L得溶液A，移取5mL溶液A，稀釋至1L，得溶液B。
b. 配制標準色階：取6只規格為10mL的比色管（即質地、大小、厚薄相同且具塞的平
底試管），分別加入體積不等的溶液B，并稀釋至10mL，再加入少許（約0.3g）對苯磺酸粉末，實驗結果如下表所示：

色階序號	1	2	3	4	5	6
加入溶液B的體積(mL)	0	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0
反應后溶液顏色	由無色變為由淺到深的櫻桃紅色

     c. 檢測：取10mL水樣倒入比色管中，加少許對氨基苯磺酸，顯色后與標準色階對比。請填寫以下空白：
① 比色法的基本依據是       ▲       ；
② 若水樣顯色后與色階中的5號顏色相同，則表明水樣中NO₂^－含量為   ▲  mg/L。
③ 用NaNO₂直接配制溶液B的缺點是       ▲       。
④ 如果水樣顯色后比6號還深，應采取的措施是       ▲       。

Answer 1

（16分）
(Ⅰ)⑴ NH₂OH＋2O₂^－＋H⁺＝NO₂^－＋H₂O₂＋H₂O  （2分）
⑵ 5.000×10^－3 mol·L^－1                                        （2分）
⑶① 2MnO₄^－＋5H₂O₂＋6H⁺＝2Mn²⁺＋5O₂↑＋8H₂O （2分）
②酸式滴定管、錐形瓶     （2分）         錐形瓶中的溶液顯淺紫紅色（1分）
(Ⅱ) ①溶液顏色的深淺與濃度的大小成正比           （2分）
②1.00mg/L  （2分）
③由②計算可知，1L溶液B中只含NO₂^－1mg，不易稱量，直接配溶液B時誤差大（2分）
④將水樣先稀釋一定倍數后再重復實驗                   （1分）

略