其含氧量：32.0× 100% =53.2%，与题给不溶性残渣含氧数据吻合，
(28.1?32.0)得以验证。
【答案】
要点1：1.52329.0g·mol1＝44.1g·mol1，这种气体是CO2
－
－
CO2物质的量：2.94L/22.4L·mol1＝0.131mol；
－
（或CO2的质量：0.131mol344.0g·mol1＝5.78g）
－
要点2：由上面的计算可知一种物质为碳酸盐：MCO3。（M＝Mg）
设M为常见元素Mg，则MgCO3质量为0.131mol384.3g·mol
－1
＝11.0g；
（若设M＝Ca，则CaCO3质量为0.131mol3100g·mol1＝
－
13.1g＞12.0g；
不合题意。若为Na2CO3（106g·mol1）也不合题意）故M＝
－
Mg
要点3：既不溶于酸也不溶于稀碱的另一种物质是SiO2 (不可能是M2O，MO，M2O3)：
[32.0/(28.1＋32.0) ]3100%＝53.2%（符合题意） 化合物的化学式：MgCO3，SiO2 【方法探究】
（1）本题的解法采用猜想验证的方法易于下手，计算简单，但作假设时必须注意到结果的多样性；常规解法虽然比较复杂，但却能穷尽各种可能。请注意：试题凡有多个答案的，应逐一列出，体现答案的严密性。
（2）解这个试题的关键是找到突破点。此题给出的5个数据中，相对独立的是气体的相对密度，它是突破点。由此可得出气体是什么，然后“跟踪追击”，可得出其中一种化合物是碳酸盐，其物质的量，然后应进行“扫描”，寻找“嫌疑犯”，所有由常见元素构成的常见碳酸盐均是答案，条件是其总质量小于12.0。
此题的妙趣是可以作的假设是多样的，可以是相同的＋1价阳离子的碳酸盐，也可以是不同的＋1价阳离子的碳酸盐、可以是＋2价阳离子的碳酸盐，又可以是它们的酸式盐，试题仅要求假设涉及的元素是常见的。因此，Li、Be等稀有元素组成的碳酸盐不能列入答案之中。
【例15】(1999年全国化学竞赛初赛试题)水中氧的含量测定步骤如下:
步骤1：水中的氧在碱性溶液中将Mn2+ 氧化为MnO(OH)2。 步骤2：加入碘离子将生成的MnO(OH)2再还原成Mn2+ 离子。 步骤3：用硫代硫酸钠标准溶液滴定步骤2中生成的碘。 有关的测定数据如下：
1：Na2S2O3溶液的标定。取25.00 mL KIO3标准溶液（KIO3浓度：174.8 mg·L1）与过量KI在酸性介质中反应，用Na2S2O3溶液滴定，
－
消耗12.45 mL。
2：取20.0℃下新鲜水样103.5mL，按上述测定步骤滴定，消耗Na2S2O3标准溶液11.80mL。已知该温度下水的饱和O2含量为9.08 mg·L1。
－
3．在20.0℃下密闭放置5天的水样102.2mL，按上述测定步骤滴定，消耗硫代硫酸钠标准溶液6.75 mL。
1．写出上面3步所涉及的化学反应方程式。 2．计算标准溶液的浓度（单位mol·L1）。
－
3．计算新鲜水样中氧的含量（单位mg·L1）。
－
4．计算陈放水样中氧的含量（单位mg·L1）。
－
5．以上测定结果说明水样具有什么性质？ 【解题思路】
本题围绕测定水中的氧分成3个部分。第一个部分是测定氧的3个反应。椐题给信息，Mn2+在碱性溶液中被氧气氧化成MnO(OH)2，氧气是氧化剂，还原成 O2，O2与Mn4+、OH结合成MnO(OH)2。
－
－
－
化学方程式为：2Mn2+ + O2 + 4OH= 2MnO(OH)2。生成的MnO(OH)2
－
又被I还原成Mn2+，则I 就被氧化成I2。由第一步反应可知Mn2+ 的
－
－
氧化在碱性溶液中进行，那么MnO(OH)2的欢迎反应必须在酸性溶液中进行，OH、O2 就会与H+结合成H2O。第二步的化学方程式为：
－
－
MnO(OH)2 +2I+4H+ = Mn2+ +I2 +3H2O。Na2S2O3中S元素的表观化合
－
价为+4价，相当于SO2。联系到SO2可被I2氧化的性质，可知I2作氧化剂被还原成I，而S2O32被氧化成S4O62。第三步的化学方程式为：
－
－
－
2Na2S2O3 + I2 = 2NaI + Na2S4O6。
第二部分是容量分析计算。要求出水中氧的含量，必须找到O2
与Na2S2O3之间的关系。由上述三步反应，可以找到O2与Na2S2O3之间的相当关系为 O2 ~ 4Na2S2O3
而Na2S2O3溶液的物质的量浓度又要由下列反应求出。 IO3+5I+6H+ = 3I2 + 3H2O
－
－
I2 +2S2O32=2I+ S4O62
－
－
－
－
－
可得相当式：IO3~ 6S2O32 c(IO3) =174.83103g·L1/214.0g·mol
－
－
－
－
－1
= 8.1683104mol·L1
－
－
c(S2O32–) = 63c(IO3–)3V(IO3)/V(S2O32)
－
新鲜103.5 mL水样中氧的含量： n(O2) = 0.253c(S2O32)3V(S2O32)
－
－
= 0.2539.8413103mol·L
－
－
－1
311.803103L＝2.903?105mol
－
－
－
氧含量：?(O2)＝2.9033105mol332.003103mg·mol1/103.5310
－3
L
＝8.98mg·L1
－
陈放102.2mL水样中氧的含量： n(O2)＝0.253c(S2O32)3V(S2O32)
－
－
＝0.2539.8413103mmol·mL136.75mL =1.663102mmol
－
－
－
氧含量：?(O2)＝1.663102mmol332.00mg·mmol1/102.23103L
－
－
－
=5.20mg·L
－1
陈放引起氧的消耗量＝8.98mg·L1－5.20mg·L1＝3.78mg·L1
－
－
－
第三部分是考察中学生对水中的氧的一般知识。引起水中氧消耗的原因可能是：①水中有好氧性微生物；②有能被氧气氧化的还原性物质。
【答案】
1．步骤1：2Mn2+＋O2＋4OH＝2MnO(OH)2
－
步骤2：2I＋MnO(OH)2＋4H+＝Mn2+＋I2＋3H2O
－
或3I＋MnO(OH)2＋4H+＝Mn2+＋I3＋3H2O
－
－
步骤3：I2＋2S2O32＝2I＋S4O62
－
－
－
或I3＋2S2O32＝3I＋S4O62
－
－
－
－
－
2．标准溶液的浓度：9.8413103 mol·L
计算过程：
－1
c(IO3)＝174.83103g·L1/214.0g·mol1＝8.1683104mol·L
－
－
－
－
－
－
1
c(S2O32–)＝63c(IO3–)3V(IO3)/V(S2O32)
－
－
＝638.1683104mol·L
－
－1
325.00mL/12.45mL＝9.841310
－
3
mol·L1
－
3．新鲜水样中氧的含量：8.98mg·L1
－
计算过程：103.5mL水样中氧的含量： n(O2)＝0.253c(S2O32)3V(S2O32)
－
－
＝0.2539.841310
5
－3
mol·L
－1
311.80310
－3
L＝2.903?10
－
mol
氧含量：?(O2)＝2.9033105mol332.003103mg·mol1/103.5
－
－
3103L
－
＝8.98mg·L1
－
注：新鲜水样的氧饱和度＝(8.98/9.08)3100%＝98.9% 4．陈放水样中氧的含量：5.20mg·L1
－
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座 第20讲 赛前指导
