基于环保理念下的化学实验探究试题例析

4月8日至11日，中共中央政治局常委、全国人大常委会委员长栗战书率领全国人大常委会执法检查组在四川检查水污染防治法实施情况.检查组专程前往泸州市张坝桂圆林察看长江岸线修复保护情况.栗战书强调，四川是长江上游重要的生态屏障和水源涵养地，要落实好习近平总书记“共抓大保护，不搞大开发”的指示要求，走以生态优先、绿色发展为导向的高质量发展新路子.

新课程标准明确指出：学生应“具有节约资源、保护环境的可持续发展意识，从自身做起，形成简约适度、绿色低碳的生活方式”.在化学学习和生活中，学生都能近距离的接触到化学，接触到污染，尽早的树立学生的环保意识，强化学生运用所学知识解决环保问题至关重要.

一、关注环境保护的定量实验探究试题

化学学科教学要培养学生“能通过定性分析和定量计算推出合理的结论”.高中化学实验要求学生通过滴定法、化学方程式法等方法定量的计算化学数据，学生计算出空气或者水体样品中某种粒子的含量数据，如：COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)等，通过该数据与环境(人体健康)能承载的最大数据指标进行对比，形成空气或者水体的质量报告.

例1近期，我国个别企业违法排污导致地下水严重污染又成为媒体焦点.对水的质量监控有很多指标，其中水中溶解氧(DO)的多少是衡量水体自净能力的一个指标.某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧.实验步骤及测定原理如下：

1.取样、氧的固定

用溶解氧瓶采集水样.记录大气压及水体温度.将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定.

2.酸化、滴定

将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I-还原为Mn2+，在暗处静置5 min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的

回答下列问题：

(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是____.

(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为____.

(3)取100.00 mL水样经固氧、酸化后，用amol·L-1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为____；若消耗Na2S2O3溶液的体积为bmL，则水样中溶解氧的含量为____mg·L-1.滴定结束后如果俯视滴定管读取数据，导致测定结果偏____.(填“高”或“低”)

(4)Na2S2O3溶液不稳定，需使用前配制和标定.预估实验需要使用75mL的Na2S2O3溶液，则配制该溶液所必需的仪器有天平、烧杯、玻璃棒和____.

答案:(1)使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差 (2)O2+2Mn(OH)22MnO(OH)2

(3)蓝色刚好褪去 80ab低

(4)100 mL容量瓶、胶头滴管

试题分析(1)扰动水体表面会引起水样中溶解氧的逸出，还会使水底还原性杂质进入水样.

(2)根据实验步骤，“氧的固定”中O2将Mn(OH)2氧化成MnO(OH)2，Mn的化合价由+2价升至+4价，O的化合价由0价降至-2价，根据得失电子守恒和原子守恒，写出反应的化学方程式为O2+2Mn(OH)22MnO(OH)2.

(3)固氧后的水样酸化发生反应MnO(OH)2+2I-+4H+Mn2++I2+3H2O，用Na2S2O3溶液滴定I2，I2遇淀粉呈蓝色，终点的现象：滴入最后一滴Na2S2O3溶液，蓝色褪为无色，且在30s内不恢复.根据上述反应可得出关系式水样中溶解氧的含量为滴定结束后如果俯视滴定管读取数据，导致消耗的Na2S2O3溶液的体积偏小(即b偏小)，导致测定结果偏低.

(4)配制75mL的Na2S2O3溶液，根据“大而近”的原则，应选用100mL容量瓶.由固体配制物质的量浓度溶液的实验步骤为：计算→称量→溶解→冷却→转移→洗涤→初步振荡→定容→摇匀→装瓶贴标签，根据实验步骤所必需的仪器有天平、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管.

例2硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时必需经处理后才能排放.某校化学兴趣小组欲测定某硫酸工厂排放尾气中二氧化硫的含量，分别采用以下方案：

甲方案如下图所示，图中气体流量计B用于准确测量通过的尾气体积.将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量.当洗气瓶C中溶液蓝色消失时，立即关闭活塞A.

(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，其目的是____.

(2)洗气瓶C中的溶液还可以用其他试剂代替，如酸性高锰酸钾溶液，你认为选择酸性高锰酸钾溶液的理由有____.

(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后，若没有及时关闭活塞A，则测得的SO2含量____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).若某实验小组同学测得的SO2含量总是偏低，可能的原因是____.(假设实验装置、测量仪器、药品和实验操作程序均合理)

文章来源：《试题与研究》 网址: http://www.styyjzz.cn/qikandaodu/2020/0922/645.html