Question

2．亞氯酸鈉（NaClO₂）是重要漂白劑，探究小組開(kāi)展如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答：
[實(shí)驗(yàn)Ⅰ]NaClO₂晶體按如圖裝置進(jìn)行制�。�

已知：NaClO₂飽和溶液在低于38℃時(shí)析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃時(shí)析出NaClO₂，高于60℃時(shí)NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl．
（1）裝置C起的是防止D瓶溶液倒吸到B瓶中的作用．
（2）已知裝置B中的產(chǎn)物有ClO₂氣體，裝置D中生成NaClO₂和一種助燃?xì)怏w，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2NaClO₂+2H₂O+O₂．
（3）從裝置D反應(yīng)后的溶液中獲得NaClO₂晶體的操作步驟為：
①減壓在55℃蒸發(fā)結(jié)晶；
②趁熱過(guò)濾；
③用38℃～60℃熱水洗滌；
④低于60℃干燥；得到成品．．
（4）反應(yīng)結(jié)束后，打開(kāi)K₁，裝置A起的作用是吸收裝置B中多余的ClO₂和SO₂，防止污染空氣；如果撤去D中的冷水浴，可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是NaClO₃．
[實(shí)驗(yàn)Ⅱ]樣品雜質(zhì)分析與純度測(cè)定
（5）測(cè)定樣品中NaClO₂的純度：準(zhǔn)確稱一定質(zhì)量的樣品，加入適量蒸餾水和過(guò)量的KI晶體，在酸性條件下發(fā)生如下反應(yīng)：ClO₂^-+4I^-+4H⁺=2H₂O+2I₂+Cl^-，將所得混合液稀釋成100mL待測(cè)溶液．取25.00mL待測(cè)溶液，加入淀粉溶液做指示劑，用c mol•L^-1 Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，測(cè)得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值為V mL（已知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-），則所稱取的樣品中NaClO₂的物質(zhì)的量為c•V•10^-3．

Answer 1

分析 （1）裝置D中發(fā)生氣體反應(yīng)，裝置內(nèi)壓強(qiáng)降低，裝置C的作用是安全瓶，防止D瓶溶液倒吸到B瓶中；
（2）裝置D反應(yīng)后的溶液獲得NaClO₂晶體，裝置D中生成NaClO₂，Cl元素的化合價(jià)降低，雙氧水應(yīng)表現(xiàn)還原性，有氧氣生成，結(jié)合原子守恒可知，還有水生成，配平書寫方程式；
（3）從溶液中制取晶體，一般采用蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、低溫干燥的方法，注意溫度控制；
（4）反應(yīng)結(jié)束時(shí)，由于ClO₂和SO₂有毒，所以要打開(kāi)K₁，用氫氧化鈉溶液吸收，高于60℃時(shí)NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl；
（5）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)可得關(guān)系式：NaClO₂～2I₂～4S₂O₃^2-，令樣品中NaClO₂的物質(zhì)的量x，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算．

解答 解：（1）裝置D中發(fā)生氣體反應(yīng)，裝置內(nèi)壓強(qiáng)降低，裝置C的作用是安全瓶，防止D瓶溶液倒吸到B瓶中，
故答案為：防止D瓶溶液倒吸到B瓶中；
（2）裝置D反應(yīng)后的溶液獲得NaClO₂晶體，裝置D中生成NaClO₂，Cl元素的化合價(jià)降低，雙氧水應(yīng)表現(xiàn)還原性，有氧氣生成，結(jié)合原子守恒可知，還有水生成，配平后方程式為：2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2NaClO₂+2H₂O+O₂，
故答案為：2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2NaClO₂+2H₂O+O₂；
（3）從溶液中制取晶體，一般采用蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥的方法，為防止析出晶體NaClO₂•3H₂O，應(yīng)趁熱過(guò)濾，由題目信息可知，應(yīng)控制溫度38℃～60℃進(jìn)行洗滌，低于60℃干燥，
故答案為：趁熱過(guò)濾；60；
（4）反應(yīng)結(jié)束時(shí)，由于ClO₂和SO₂有毒，所以要打開(kāi)K₁，用氫氧化鈉溶液吸收，由題目信息可知，應(yīng)控制溫度38℃～60℃，高于60℃時(shí)NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl，所以如果撤去D中的冷水浴，可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是NaClO₃，
故答案為：吸收裝置B中多余的ClO₂和SO₂，防止污染空氣；NaClO₃；
（5）令樣品中NaClO₂的物質(zhì)的量x，
NaClO₂～2I₂～4S₂O₃^2-，
1mol         4mol
0.25x    c mol•L^-1×V×10^-3L
則：x=c•V•10^-3mol
故答案為：c•V•10^-3mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，題目難度中等，涉及亞氯酸鈉制備實(shí)驗(yàn)的基本操作、亞氯酸鈉的性質(zhì)及中和滴定等知識(shí)，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析理解能力及靈活應(yīng)用能力．