Đề bài
Để xác định hàm lượng oxygen tan trong nước người ta tiến hành theo các bước sau:
- Bước 1: Thêm $MnSO_{4}$ dư vào 100,00mL nước, sau đó thêm tiếp dung dịch kiềm iodide vào, đậy nút và để yên cho kết tủa lắng.
- Bước 2: Thêm $H_{2}SO_{4}$ đặc, đậy nút chai lắc kĩ để kết tủa tan.
- Bước 3: Chuẩn độ dung dịch thu được bằng $Na_{2}S_{2}O_{3}$ thấy vừa hết 10,5 mL $Na_{2}S_{2}O_{3}$ 9,8.10-3M.
Biết các phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau:
$\left. Mn\left( {OH} \right)_{2} + \ O_{2}\rightarrow MnO\left( {OH} \right)_{2} \right.$
$\left. MnO\left( {OH} \right)_{2} + H^{+} + Mn^{2 +}\rightarrow Mn^{3 +} + H_{2}O \right.$
$\left. Mn^{3 +} + I^{-}~\rightarrow Mn^{2 +} + I_{3}{}^{-} \right.$
$\left. I_{3}{{}^{-}}_{~~} + S_{2}O_{3}{}^{2 -}~\rightarrow I^{-} + S_{4}O_{6}{}^{2 -} \right.$
Hàm lượng (mg/L) của oxygen tan trong nước là
16,464.
12,336.
82,24.
8,232.
Phương pháp giải
Tính số mol $N{{a}_{2}}{{S}_{2}}{{O}_{3}}$ đã dùng.
Tính theo PTHH, tính được số mol (\text{I}_3^-), từ đó tính được số mol (\text{O}_2).
Từ đó tính được hàm lượng (\text{O}_2).
Lời giải chi tiết
- Số mol Na2S2O3 đã dùng là:
\[ n = \frac{9,8 \times 10^{-3} \text{ M} \times 10,5 \text{ mL}}{1000} = 1,029 \times 10^{-4} \text{ mol} \]
- Số mol I3- tương ứng là:
\[ n_{\text{I}_3^-} = \frac{n_{\text{S}_2\text{O}_3^{2-}}}{2} = \frac{1,029 \times 10^{-4}}{2} = 5,145 \times 10^{-5} \text{ mol} \]
- Số mol O2 trong nước sẽ bằng 1/2 số mol của I3-, vì 2 mol O2 tạo ra 1 mol I3-
${{n}_{{{\text{O}}_{2}}}}=\frac{{{n}_{I_{3}^{-}}}}{2}=\frac{5,145\times {{10}^{-5}}}{2}={{2,5725.10}^{-5}}\text{mol}$
- Khối lượng O2 tan trong 100,00 mL nước:
\[ m_{\text{O}_2} = 2,5725 \times 10^{-5} \times 32 \text{ g/mol} = 0,8232 \times 10^{-3} \text{ g} \]
- Hàm lượng O2 tính theo mg/L trong nước là:
\[ \frac{0,8232 \text{ mg}}{0,1 \text{ L}} = 8,232\text{ mg/L} \]
Vậy đáp án đúng là B. 8,232.