故答案为：O2+2Mn2++4OH﹣＝2MnO（OH）2；

n（MnO（OH）2）＝n（I2）＝6.750×10﹣5mol，

答：该水样中的溶解氧10.80mg/L。

【点评】本题考查氧化还原反应方程式书写以及溶解氧含量测定等，主要是滴定实验过程的理解应用和计算分析，掌握基础是解题关键，题目难度中等。

19．（15分）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3•3H2O．实验过程如图1：

（1）酸溶过程中主要反应的热化学方程式为

MgCO3（S）+2H+（aq）═Mg2+（aq）+CO2（g）+H2O（l）△H＝﹣50.4kJ•mol﹣1

Mg2SiO4（s）+4H+（aq）═2Mg2+（aq）+H2SiO3（s）+H2O（l）△H＝﹣225.4kJ•mol﹣1

酸溶需加热的目的是加快酸溶速率；所加H2SO4不宜过量太多的原因是避免制备MgCO3时消耗过多的碱。

（2）加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2＝2Fe3++2H2O。

（3）用图2所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。

①实验装置图中仪器A的名称为分液漏斗。

②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，充分振荡、静置、分液，并重复多次。

（4）请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3•3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，至5＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加碳酸钠溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清夜中滴加碳酸钠溶液，若无沉淀生成，过滤、用水洗涤固体2﹣3次，在50℃下干燥，得到MgCO3•3H2O。

[已知该溶液中pH＝8.5时Mg（OH）2开始沉淀；pH＝5.0时Al（OH）3沉淀完全]。

【考点】U3：制备实验方案的设计

【专题】546：无机实验综合．

【分析】废渣主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物，加入40%的硫酸酸溶，过量后滤液中含有硫酸镁、硫酸亚铁以及硫酸铝，加入H2O2氧化亚铁离子，然后加入有机萃取剂萃取Fe3+，分液后可除去溶液中的Fe3+，分液后水溶液中含有Mg2+、Al3+，可调节溶液pH至5＜pH＜8.5，可除去Al3+，又可防止生成Mg（OH）2，过滤后在滤液中加入碳酸钠溶液，可生成MgCO3沉淀，在50℃下干燥，得到MgCO3•3H2O．以此解答该题。

【解答】解：废渣主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物，加入40%的硫酸酸溶，过量后滤液中含有硫酸镁、硫酸亚铁以及硫酸铝，加入H2O2氧化亚铁离子，然后加入有机萃取剂萃取Fe3+，分液后可除去溶液中的Fe3+，分液后水溶液中含有Mg2+、Al3+，可调节溶液pH至5＜pH＜8.5，可除去Al3+，又可防止生成Mg（OH）2，过滤后在滤液中加入碳酸钠溶液，可生成MgCO3沉淀，在50℃下干燥，得到MgCO3•3H2O。

（1）加热，温度升高，可增大反应速率，即加快酸溶速率，但加入硫酸不能过多，避免制备MgCO3时消耗过多的碱而浪费原料，

故答案为：加快酸溶速率；避免制备MgCO3时消耗过多的碱；

（2）加入H2O2溶液与二价铁离子发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：2Fe2++2H++H2O2＝2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++2H++H2O2＝2Fe3++2H2O；

（3）①由装置图可知仪器A为分液漏斗，用于萃取、分液，故答案为：分液漏斗；

②萃取时，为使溶质尽可能被萃取，应充分振荡，以充分接触而分离，故答案为：充分振荡；

（4）分液后水溶液中含有Mg2+、Al3+，可调节溶液pH至5＜pH＜8.5，可除去Al3+，又可防止生成Mg（OH）2，过滤后在滤液中加入碳酸钠溶液，可生成MgCO3沉淀，静置，向上层清夜中滴加碳酸钠溶液，若无沉淀生成，说明已完全反应，过滤后，用水洗涤固体2﹣3次，在50℃下干燥，得到MgCO3•3H2O。

故答案为：至5＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加碳酸钠溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清夜中滴加碳酸钠溶液，若无沉淀生成。

【点评】本题考查物质的制备及混合物分离和提纯，明确流程中的方法和基本操作、发生的化学反应是解答的关键，要求学生具有分析和解决问题的能力，题目有利于培养学生的实验能力，题目难度较大。

20．（14分）铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。

（1）铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O72﹣的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上Cr2O72﹣转化为Cr3+，其电极反应式为Cr2O72﹣+14H++6e﹣＝2Cr3++7H2O。

（2）在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率，结果如图1所示。

①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，其原因是活性炭对Cu2+和Pb2+具有吸附作用。

②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，其主要原因是铁的质量分数的增加，碳铁混合物形成的微电池数目减少。

（3）纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。

①一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH4﹣（B元素的化合价为+3）与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B（OH）4﹣，其离子方程式为2Fe2++BH4﹣+4OH﹣＝2Fe+2H2↑+B（OH）4﹣。

②纳米铁粉与水中NO3﹣反应的离子方程式为

4Fe+NO3﹣+10H+═4Fe2++NH4++3H2O

研究发现，若pH偏低将会导致NO3﹣的去除率下降，其原因是纳米铁粉与氢离子反应生成氢气。

③相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中NO3﹣的速率有较大差异（见图2），产生该差异的可能原因是Cu或Cu2+催化纳米铁粉去除NO3﹣的反应（或形成Fe﹣Cu原电池增大纳米铁粉去除NO3﹣的反应速率）。