1、【 精品教育资源文库 】 课时达标 第 44 讲 1 (2016 天津卷 )水中溶氧量 (DO)是衡量水体自净能力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质量表示，单位： mgL 1。我国地表水环境质量标准规定，生活饮用水源的 DO 不能低于 5 mgL 1。某化学小组同学设计了下列装置 (夹持装置略 )，测定某河水的DO。 . 测定原理： 碱性条件下， O2将 Mn2 氧化为 MnO(OH)2： 2Mn 2 O2 4OH =2MnO(OH)2 酸性条件下， MnO(OH)2将 I 氧化为 I2： MnO(OH) 2 I H Mn 2 I2 H2O(未配平 ) 用 Na2S2O3标准溶液滴定生
2、成的 I2： 2S 2O23 I2=S4O26 2I . 测定步骤： a安装装置，检验气密性。充 N2排尽空气后，停止充 N2。 b向烧瓶中加入 200 mL水样。 c向烧瓶中依次迅速加入 1 mL MnSO4无氧溶液 (过量 )、 2 mL碱性 KI无氧溶液 (过量 )，开启搅拌器，至反应 完全。 d搅拌并向烧瓶中加入 2 mL H2SO4无氧溶液，至反应 完全，溶液为中性或弱酸性。 e从烧瓶中取出 40.00 mL溶液，以淀粉作指示剂，用 0.0100 molL 1 Na2S2O3溶液进行滴定，记录数据。 f ? g处理数据 (忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化 )。 回答
3、下列问题： (1)配制以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中氧的简单操作为 _将溶剂水煮沸后冷却 _。 (2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器是 _ _。 滴定管 注射器 量筒 (3)搅拌的作用是 _使溶液混合均匀，快速完成反应 _。 (4)配平反应 的方程式，其化学计量数依次为 _1,2,4,1,1,3_。 (5)步骤 f为 _重复步骤 e的操作 2 3次 _。 【 精品教育资源文库 】 (6)步骤 e中达到滴定终点的标志为 _溶液蓝色褪去 (半分钟内不变色 )_。 若某次滴定消耗 Na2S2O3溶液 4.50 mL，水样的 DO _9.0_mgL 1(保留一位小数 )。作为饮用水源，此
4、次测得 DO是否达标？ _是 _(填 “ 是 ” 或 “ 否 ”) 。 (7)步骤 d 中加入 H2SO4溶液反应后，若溶液 pH 过低，滴定时会产生明显的误差。写出产生此误差的原因： _2H S2O23 =S SO2 H2O、 SO2 I2 2H2O=4H SO24 2I 、 4H 4I O2=2I2 2H2O(任写其中两个 )_(用离子方程式表示，至少写出两个 )。 解析 (1)可将溶剂水煮沸除去水中的溶解氧，然后再冷却至室温即可。 (2)在橡胶塞处加水样，为了防止空气中的 O2进入三颈烧瓶中，可用注射器向三颈烧瓶中注入水样。 (3)开启搅拌器，能使 Mn2 与 O2在碱性条件下快速完成生
5、成 MnO(OH)2的反应。 (4)根据反应前后元素化合价变化利用升降法可配平反应 为 MnO(OH)2 2I 4H =Mn2 I2 3H2O。 (5)为了减小实验误差，步骤 e操作还需重复 2 3次。 (6)I2与淀粉混合，溶液中出现蓝色，随着反应 的进行，当溶液中 I2恰好完全反应时，溶液中蓝色褪去，且保持 30 s内颜色不再发生变化，即达到滴定终点。根据 三个反应可以找出关系式： O2 2MnO(OH)2 2I2 4S2O23 ，40.00 mL 水样中含氧量为 0.0100 molL 14.510 3 L 1432 gmol 1 0.36 mg，根据正比关系可求出 1 L 水样中的溶解
6、 O2为 9.0 mg，即 DO 9.0 mg/L5 mg/L，故该水源作为饮用水源， DO 达标。 (7)若步骤 d 中溶液酸性过强，则 S2O23 发生自身氧化还原反应生成SO2和单质 S， SO2还能与 I2在溶液中继续反应生成 H2SO4和 HI，酸性较强时 I 易被空气中的O2氧化等，均能给实验带来较大的误差，影响测定结果。 2 2017 年 1 月 9 日，中国中医科学院青蒿素专家屠呦呦研究员获得 2016 年度国家科学技术奖最高奖。青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，易溶于丙酮、氯仿和苯，在甲醇、乙醇、乙醚、石 油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为 156 157 ，热稳定性
7、差，青蒿素是高效的抗疟药。已知：乙醚的沸点为 35 。从青蒿中提取青蒿素的方法主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺为： 请回答下列问题： (1)操作 的名称是 _蒸馏 _。 (2)操作 的主要过程可能是 _B_(填字母 )。 A加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 B加 95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C加入乙醚进行萃取分液 (3)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下： 【 精品教育资源文库 】 将 28.2 g 青蒿素样品放在硬质玻璃管 C 中，缓缓通入空气 数分钟后，再充分燃烧，精确测定装置 E和 F实验前后的质量，根据所测数据计算。 装置 D的作用是 _将可能生成的 CO 氧
8、化为 CO2_， 装置 E中吸收的物质是 _H2O(水蒸气 )_，装置 F中盛放的物质是 _碱石灰 _。 实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是 _在装置 F后连接一个防止空气中的 CO2和水蒸气进入 F的装置 _。 用合理改进后的装置进行实验，称得： 装置 实验前 /g 实验后 /g E 22.6 42.4 F 80.2 146.2 则测得青蒿素的实验式是 _C15H22O5_。 (4)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有 NaOH、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解量较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与_C_(填字母 )具有相同的性质。 A
9、乙醇 B乙酸 C乙酸乙酯 D葡萄糖 解析 (2)青蒿素在水中几乎不溶， A项错误；获得的精品应是固体， C项错误。 (3)青蒿素分子式的测定原理：燃烧一定质量的青蒿素样品，使其完全转化为 CO2和 H2O，然后测量CO2和 H2O的质量，据此求出样品中 C、 H、 O三种元素的质量，进而可确定青蒿素的实验式 (最简式 )，若已知青蒿素的相对分子质量，则可确定其分子式。 测定的含氧量偏低是由于外界空气中的 CO2和水蒸气进入装置 F中引起测定的含碳量偏高而造成的，因此改进方法是在装置 F后再连接一个防止空气中 CO2和水蒸气进入 F的装置 (如盛有碱石灰的干燥管 )。 由实验数据可知， m(H2
10、O) 42.4 g 22.6 g 19.8 g， m(CO2) 146.2 g 80.2 g 66 g，则n(H2O) 1.1 mol， n(CO2) 1.5 mol， n(H) 2.2 mol， n(C) 1.5 mol， m(H) 2.2 g， m(C) 18.0 g， m(O) m(样品 ) m(C) m(H) 28.2 g 18.0 g 2.2 g 8.0 g， n(O) 0.5 mol，所以 n(C) n(H) n(O) 1.52.20.5 15225 ，即青蒿素的实验式是 C15H22O5。 3 (2018 河南郑州三模 )资料显示： O2的氧化性随溶液 pH的增大而逐渐减弱。室温
11、下，某学习小组利用下图装置探究不同条件下 KI与 O2的反应，实验记录如下： 【 精品教育资源文库 】 装置 序号 烧杯中的液体 5分钟后现象 2 mL 1 molL 1KI溶液 5滴淀粉溶液 无明显变化 2 mL 1 molL 1KI 溶液 5滴淀粉溶液2 mL 0.2 molL 1 HCl溶液 溶液变蓝 2 mL 1 molL 1KI 溶液 5滴淀粉溶液2 mL 0.2 molL 1 KCl溶液 无明显变化 2 mL 1 molL 1KI 溶液 5滴淀粉溶液2 mL 0.2 molL 1 CH3COOH溶液 溶液变蓝，颜色较 浅 回答下列问题： (1)实验 的目的是 _验证 Cl 是否影
12、响 KI与 O2的反应 _。 (2)实验 中发生反应的离子方程式是 _4I O2 4H =2I2 2H2O_。 (3)实验 比实验 溶液颜色深的原因是 _其他条件相同时， HCl 是强电解质，其溶液中 c(H )较醋酸溶液中的大， O2的氧化性较强 _。 为进一步探究 KI 与 O2的反应，用上述装置继续进行实验： 序号 烧杯中的液体 5 小时后现象 2 mL混有 KOH的 pH 8.5的 1 molL 1 KI 溶液 5滴淀粉溶液 溶液略变蓝 2 mL混有 KOH的 pH 10的 1 molL 1KI溶液 5滴淀粉溶液 无明显变化 对于实验 的现象，甲同学猜想 “pH 10 时 O2不能氧
13、化 I ” ，他设计了下列装置进行实验以验证猜想。 (4)烧杯 a中的溶液为 _pH 10的 KOH溶液 _。 (5)实验结果表明此猜想不成立。支持该结论的实验现象是：通入 O2后， _电流表指针偏转，烧杯 b中的溶液逐渐变成蓝色 _。 (6)乙同学向 pH 10 的 “KOH 淀粉溶液 ” 中滴加碘水，溶液先变蓝后迅速褪色，经检测褪色后的溶液中含有 IO3 ，用离子方程式表示褪色的原因是 _3I2 6OH =IO3 5I 3H2O_。 (7)该小组同学对实验过程进 行了整体反思，推测实验 和实验 的现象产生的原因分别可能是 _中性条件下， O2的氧化性比较弱，短时间内难以生成 “ 一定量 ”
14、 碘单质使溶液颜色发生变化； pH 10的 KOH溶液中 I 被氧化生成 I2， I2迅速发生歧化反应变为 IO3 和 I _。 解析 (1)对比实验 可知，实验 中溶液变蓝肯定是加入了 HCl 溶液引起的，但 HCl【 精品教育资源文库 】 溶液中还有 Cl ，无法确定是 H 的影响还是 Cl 的影响，因此设计了实验 ，加入含 Cl 而不含 H 的溶液，以验证 Cl 是否影响 KI 与 O2的反应。 (3)由实验 和实验 不难 看出，二者的不同之处是所加的酸不同，一个是强酸，一个是弱酸，而两种酸的浓度相同，所以两溶液中的 c(H )不同，则实验现象的差别必然是由 c(H )的不同引起的，且 c(H )越大，溶液蓝色越深，说明 O2的氧化性随 c(H )的增大而增强。 (4)甲同学设计的是原电池装置，可通过电流表指针是否发生偏转来判断反应是否发生，因此烧杯 a 中的溶液应是 pH 10 的 KOH溶液。 (5)实验结果表明猜想不成立，说明 pH 10 时 O2能氧化 I ，其中负极上的反应为 4I 4e =2I2，正极上的反应为 O2 2H2O 4e =4OH ，因此可看到电流表指针偏转，烧杯b中的溶液逐渐变蓝色。 (6)由题中信息可知， I2在 KOH溶液中发生了歧化反应，除生成 IO3外，还生成 I ，故反应的离子方程式是 3I2 6OH
