Question

《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中，有害氣體的濃度常用標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每立方米氣體中含有害氣體的毫克值(mg/m³)來表示，對(duì)CO的濃度限值規(guī)定為：

一、二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：4.00，三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：6.00 。一環(huán)保檢測(cè)中心對(duì)采集的0.02m³(標(biāo)況)某區(qū)域空氣樣品中所含CO的濃度進(jìn)行測(cè)定，其方法和實(shí)驗(yàn)步驟如下：

① 首先將空氣樣品通過盛有I₂O₅固體的加熱管，反應(yīng)生成CO₂和I₂(不考慮其他氣體的反應(yīng))；

② 用30.0mL 5.00×10^－5mol·L^－1過量的硫代硫酸鈉溶液完全吸收反應(yīng)所產(chǎn)生的碘，發(fā)生的反應(yīng)為：I₂＋2S₂O₃^2－=2I^－＋S₄O₆^2－

③ 將②反應(yīng)后溶液取出1/2，放入錐形瓶中，加入幾滴指示劑，用1.00×10^-5mol·L^－1的標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定，滴定至終點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)記錄如下：

(1) 寫出中反應(yīng)的化學(xué)方程式：                                          

(2) 計(jì)算該空氣樣品中CO的濃度，并說明符合幾級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

Answer 1

⑴5CO ＋ I₂O₅5CO₂＋I(xiàn)₂ 

⑵ 3.85mg/m³  ，符合一、二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

解析:

本題是將多步反應(yīng)計(jì)算以“CO的濃度進(jìn)行測(cè)定”為抓手，以氧化還原反應(yīng)滴定為核心結(jié)合起來的試題。 (1)通過化合價(jià)升降和原子守恒即可配平。(2)具體計(jì)算過程如下：步驟②中過量的S₂O₃^2－物質(zhì)的量為n（S₂O₃^2－）=1.00×10^-5mol·L^－1×10^-2 L×2×2=4×10^-7 mol，則n（I₂）=（1∕2）×（1.5×10^-6mol-4×10^-7mol）=5.5×10^-7mol, n（CO）=5.5×10^-7mol×5=27.5×10^-7mol, CO的濃度為(27.5×10^-7mol×28g∕mol) ∕0.02m³=385×10^-5g∕m³即3.85mg/m³,符合一、二級(jí)標(biāo)準(zhǔn).