備考2025屆高考化學一輪復(fù)習強化訓(xùn)練第十章化學實驗基礎(chǔ)第5講物質(zhì)的檢測綜合實驗素養(yǎng)：定量定性分析-水體污染與防治

素養(yǎng)：定量、定性分析——水體污染與防治命題特點：滴定法測定工業(yè)廢水中的金屬離子含量。干脆滴定法→間接滴定法→過量滴定法→空白比照滴定法→電位滴定法→雙指示劑滴定法→混合物滴定法→協(xié)作物滴定法。水體污染簡潔地說，是指大量污染物進入水體，其含量超過水體的本底值或水體的自凈實力，造成水質(zhì)惡化，從而破壞了水體的正常功能。1.水體污染的分類2.污水的處理方法常用的有物理法、化學法和生物法等。例如，加入硫酸亞鐵、硫酸鋁、聚合氯化鋁等混凝劑，可使污水中的細小懸浮物等聚集成較大的顆粒，然后經(jīng)沉淀、過濾除去。對其他溶解在水中的污染物，則要依據(jù)其化學性質(zhì)接受中和法、氧化還原法和沉淀法等進行處理。1.[重金屬污染]試驗探究：測定某工業(yè)廢水中鉻的含量。步驟Ⅰ.取25.00mL廢水（含有確定量K2Cr2O7和K2CrO4）于100mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻，移取25.00mL稀釋后的廢水于錐形瓶中，加入適量稀硫酸酸化。步驟Ⅱ.加入稍過量的碘化鉀溶液，滴入幾滴指示劑。步驟Ⅲ.用0.1000mol·L－1Na2S2O3溶液滴定（I2＋2Na2S2O32NaI＋Na2S4O6），記錄滴定前和滴定終點數(shù)據(jù)。步驟Ⅳ.……步驟Ⅴ.處理數(shù)據(jù)；并將上述反應(yīng)后溶液進行處理（防止鉻的污染并對資源回收利用）。（1）步驟Ⅰ加入適量稀硫酸酸化發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2CrO42－＋2H＋?Cr2O72－＋H2O，也為步驟Ⅱ供應(yīng)了酸性環(huán)境；步驟Ⅱ的指示劑為淀粉溶液；步驟Ⅲ（2）0.1000mol·L－1Na2S2O3溶液裝在堿式（填“酸式”或“堿式”）滴定管中。若滴定終點時消耗0.1000mol·L－1Na2S2O3溶液的體積為12.50mL。計算工業(yè)廢水中鉻元素的含量約為3.47g·L－1（保留3位有效數(shù)字）。（3）誤差分析：若盛裝Na2S2O3溶液的滴定管沒有潤洗，測定結(jié)果會偏大（填“偏大”“偏小”或“不變”，下同）；若步驟Ⅰ加入稀硫酸酸化過量（溶液pH過低），測定結(jié)果會偏大。解析（1）步驟Ⅰ加入適量稀硫酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2CrO42－＋2H＋?Cr2O72－＋H2O，步驟Ⅱ加入KI，步驟Ⅲ發(fā)生反應(yīng)I2＋2Na2S2O32NaI＋Na2S4O6，加入的指示劑為淀粉溶液，步驟Ⅲ滴定終點的現(xiàn)象為溶液顏色由藍色恰好變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不復(fù)原原色。（2）Na2S2O3溶液顯堿性，應(yīng)盛在堿式滴定管中；由得失電子守恒可得關(guān)系式Cr2O72－～6I－～3I2～6Na2S2O3，則25.00mL廢水中鉻元素的質(zhì)量為12.50×10－3L×0.1000mol·L－16×2×100mL25.00mL×52g·mol－1＝0.263g，該廢水中鉻元素的含量為0.263g25×10－3L≈3.47g·L－1。（32.[有機物污染][北京高考]化學小組用如下方法測定經(jīng)處理后的廢水中苯酚的含量（廢水中不含干擾測定的物質(zhì)）。Ⅰ.用已精確稱量的KBrO3固體配制確定體積的amol·L－1KBrO3標準溶液；Ⅱ.取v1mL上述溶液，加入過量KBr，加H2SO4酸化，溶液顏色呈棕黃色；Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入v2mL廢水；Ⅳ.向Ⅲ中加入過量KI；Ⅴ.用bmol·L－1Na2S2O3標準溶液滴定Ⅳ中溶液至淺黃色時，滴加2滴淀粉溶液，接著滴定至終點，共消耗Na2S2O3溶液v3mL。已知：I2＋2Na2S2O32NaI＋Na2S4O6Na2S2O3和Na2S4O6溶液顏色均為無色（1）Ⅰ中配制溶液用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和容量瓶。（2）Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是BrO3－＋5Br－＋6H＋3Br2＋3H2O（3）Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是＋3Br2↓＋3HBr。（4）Ⅳ中加KI前，溶液顏色須為黃色，緣由是Br2過量，保證苯酚完全反應(yīng)。（5）KI與KBrO3物質(zhì)的量關(guān)系為n（KI）≥6n（KBrO3）時，KI確定過量，理由是反應(yīng)物用量存在關(guān)系：KBrO3～3Br2～6KI，若無苯酚時，消耗KI物質(zhì)的量是KBrO3物質(zhì)的量的6倍，因有苯酚消耗Br2，所以當n（KI）≥6n（KBrO3）時，KI確定過量。（6）Ⅴ中滴定至終點的現(xiàn)象是溶液藍色恰好消逝且半分鐘內(nèi)不復(fù)原原色。（7）廢水中苯酚的含量為（6av1－bv3）（8）由于Br2具有易揮發(fā)性質(zhì)，Ⅱ～Ⅳ中反應(yīng)須在密閉容器中進行，否則會造成測定結(jié)果偏高。解析（1）配制確定物質(zhì)的量濃度的溶液須要用容量瓶進行定容。（2）Ⅱ中Br－與BrO3－在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Br2、H2O，離子方程式為5Br－＋BrO3－＋6H＋3Br2＋3H2O。（3）廢水中含有苯酚，苯酚與Br2發(fā)生取代反應(yīng)生成三溴苯酚，化學方程式為＋3Br2↓＋3HBr。（4）本試驗的目的是測定經(jīng)處理后的廢水中的苯酚含量，苯酚需完全反應(yīng)，剩余的Br2可通過滴定原理測定，所以在加入KI之前，溶液顏色須為黃色，以確保Br2過量，苯酚完全反應(yīng)。（5）依據(jù)得失電子守恒，當n（KI）∶n（KBrO3）＝6∶1時，KI恰好與步驟Ⅱ中生成的Br2完全反應(yīng)，而步驟Ⅱ中苯酚會消耗Br2，所以當n（KI）≥6n（KBrO3）時，KI確定過量。（6）滴定時用淀粉作指示劑，當達到滴定終點時，溶液藍色恰好消逝且半分鐘內(nèi)不復(fù)原原色。（7）