14. B 国家标准(GB5749—2022)《生活饮用水卫生标准》规定:自来水厂在用二氧化氯($\ce{ClO_{2}}$)进行消毒时,出厂水中的限值为$0.8\mathrm{mg/L}$。取$100\mathrm{mL}$经$\ce{ClO_{2}}$消毒后的饮用水于锥形瓶中,调节溶液至弱碱性,加入足量$\ce{KI}$充分反应,测得生成$\ce{I_{2}}$的质量为$0.0254\mathrm{mg}$。上述过程中发生的反应为$\ce{2ClO_{2} + 2KI = 2KClO_{2} + I_{2}}$。
(1)计算该样品中$\ce{ClO_{2}}$的质量。
(2)该样品中$\ce{ClO_{2}}$残留量
(1)计算该样品中$\ce{ClO_{2}}$的质量。
(2)该样品中$\ce{ClO_{2}}$残留量
符合
(填“符合”或“不符合”)国家标准。答案
14.(1)0.0135mg
(2)符合
【点拨】(1)设该样品中$\ce{ClO_{2}}$的质量为$x$。
$\ce{2ClO_{2} + 2KI\xlongequal{}2KClO_{2} + I_{2}}$
135 254
$x$ 0.0254mg
$\dfrac{135}{254}=\dfrac{x}{0.0254\mathrm{mg}}$
$x=0.0135\mathrm{mg}$
答:该样品中$\ce{ClO_{2}}$的质量为0.0135mg。
(2)100mL自来水中含有0.0135mg的二氧化氯,100mL=0.1L,则该样品中$\ce{ClO_{2}}$残留量为$\dfrac{0.0135\mathrm{mg}}{0.1\mathrm{L}}=0.135\mathrm{mg/L}<0.8\mathrm{mg/L}$,符合国家标准。
(2)符合
【点拨】(1)设该样品中$\ce{ClO_{2}}$的质量为$x$。
$\ce{2ClO_{2} + 2KI\xlongequal{}2KClO_{2} + I_{2}}$
135 254
$x$ 0.0254mg
$\dfrac{135}{254}=\dfrac{x}{0.0254\mathrm{mg}}$
$x=0.0135\mathrm{mg}$
答:该样品中$\ce{ClO_{2}}$的质量为0.0135mg。
(2)100mL自来水中含有0.0135mg的二氧化氯,100mL=0.1L,则该样品中$\ce{ClO_{2}}$残留量为$\dfrac{0.0135\mathrm{mg}}{0.1\mathrm{L}}=0.135\mathrm{mg/L}<0.8\mathrm{mg/L}$,符合国家标准。
解析
【分析】
这道题是结合生活实际的化学计算题,解题思路如下:
1. 第(1)问是已知生成物质量求反应物质量的基础化学方程式计算:首先设样品中$\ce{ClO_{2}}$的质量为$x$,先计算出反应方程式中2份$\ce{ClO_{2}}$的相对分子质量总和、以及$\ce{I_{2}}$的相对分子质量,将已知的$\ce{I_{2}}$质量0.0254mg和待求的$x$对应,列出正比例关系式,即可解出$\ce{ClO_{2}}$的质量。
2. 第(2)问需要先将水样体积100mL换算为以L为单位的数值,计算出每升水样中$\ce{ClO_{2}}$的残留量,再和国家标准规定的0.8mg/L限值对比,小于限值就符合要求。
【解析】
(1) 设该样品中$\ce{ClO_{2}}$的质量为$x$
标注反应中对应物质的相对总质量:
$\ce{2ClO_{2} + 2KI\xlongequal{}2KClO_{2} + I_{2}}$
$2×(35.5+16×2)=135 \quad\quad 127×2=254$
$x \quad\quad\quad\quad\quad\quad 0.0254\mathrm{mg}$
列比例式:$\dfrac{135}{254}=\dfrac{x}{0.0254\mathrm{mg}}$
解得:$x=0.0135\mathrm{mg}$
(2) 水样体积为$100\mathrm{mL}=0.1\mathrm{L}$,则样品中$\ce{ClO_{2}}$的残留量为:
$\dfrac{0.0135\mathrm{mg}}{0.1\mathrm{L}}=0.135\mathrm{mg/L}$
由于$0.135\mathrm{mg/L}<0.8\mathrm{mg/L}$,因此该残留量符合国家标准。
【答案】
(1) 0.0135mg (2) 符合
【知识点】
化学方程式简单计算;物质含量换算
【点评】
本题以生活饮用水消毒的国标要求为真实情境,将基础化学计算和实际生活应用结合,考点清晰难度较低,学生解题时需要注意体积单位的换算,避免直接用100mL代入计算导致残留量数值算错,最终判断失误。
【难度系数】
0.8
这道题是结合生活实际的化学计算题,解题思路如下:
1. 第(1)问是已知生成物质量求反应物质量的基础化学方程式计算:首先设样品中$\ce{ClO_{2}}$的质量为$x$,先计算出反应方程式中2份$\ce{ClO_{2}}$的相对分子质量总和、以及$\ce{I_{2}}$的相对分子质量,将已知的$\ce{I_{2}}$质量0.0254mg和待求的$x$对应,列出正比例关系式,即可解出$\ce{ClO_{2}}$的质量。
2. 第(2)问需要先将水样体积100mL换算为以L为单位的数值,计算出每升水样中$\ce{ClO_{2}}$的残留量,再和国家标准规定的0.8mg/L限值对比,小于限值就符合要求。
【解析】
(1) 设该样品中$\ce{ClO_{2}}$的质量为$x$
标注反应中对应物质的相对总质量:
$\ce{2ClO_{2} + 2KI\xlongequal{}2KClO_{2} + I_{2}}$
$2×(35.5+16×2)=135 \quad\quad 127×2=254$
$x \quad\quad\quad\quad\quad\quad 0.0254\mathrm{mg}$
列比例式:$\dfrac{135}{254}=\dfrac{x}{0.0254\mathrm{mg}}$
解得:$x=0.0135\mathrm{mg}$
(2) 水样体积为$100\mathrm{mL}=0.1\mathrm{L}$,则样品中$\ce{ClO_{2}}$的残留量为:
$\dfrac{0.0135\mathrm{mg}}{0.1\mathrm{L}}=0.135\mathrm{mg/L}$
由于$0.135\mathrm{mg/L}<0.8\mathrm{mg/L}$,因此该残留量符合国家标准。
【答案】
(1) 0.0135mg (2) 符合
【知识点】
化学方程式简单计算;物质含量换算
【点评】
本题以生活饮用水消毒的国标要求为真实情境,将基础化学计算和实际生活应用结合,考点清晰难度较低,学生解题时需要注意体积单位的换算,避免直接用100mL代入计算导致残留量数值算错,最终判断失误。
【难度系数】
0.8
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