Question

【題目】某化學(xué)興趣小組同學(xué)展開對漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)的研究。

實驗Ⅰ：制取NaClO2晶體。

已知：NaClO2飽和溶液在溫度低于38 ℃時析出的晶體是NaClO2·3H2O，高于38 ℃時析出的晶體是NaClO2，高于60 ℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl。Ba(ClO)2可溶于水。利用下圖所示裝置進行實驗。

(1)裝置①的作用是_______________，裝置③的作用是______________________。

(2)裝置②中產(chǎn)生ClO2氣體的化學(xué)方程式為________________________。

(3)從裝置④反應(yīng)后的溶液獲得晶體NaClO2的操作步驟為：

①減壓，55 ℃蒸發(fā)結(jié)晶；

②趁熱過濾；

③________________________；

④低于60 ℃干燥，得到成品。

實驗Ⅱ：測定某亞氯酸鈉樣品的純度。設(shè)計如下實驗方案，并進行實驗。

①準確稱取所得亞氯酸鈉樣品m g于燒杯中，加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體，再滴入適量的稀硫酸，充分反應(yīng)(已知：ClO＋4I－＋4H＋===2H2O＋2I2＋Cl－)。將所得混合液配成100 mL待測溶液。

②移取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中，用c mol·L－1 Na2S2O3標準液滴定，至滴定終點。重復(fù)2次，測得消耗標準溶液的體積的平均值為V mL(已知：I2 ＋2S2O===2I－＋S4O)。

(4)樣品中NaClO2的質(zhì)量分數(shù)為__________(用含m、c、V的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】(1)吸收多余的ClO2氣體，防止污染環(huán)境

防止倒吸(或作安全瓶等其他正確說法)

(2)2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4(濃)===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O

(3)用38～60 ℃的溫水洗滌

(4) %(或)

【解析】(1)裝置中有未反應(yīng)的ClO2，裝置①可以吸收未反應(yīng)的ClO2，防止逸出污染空氣；裝置④中氣體發(fā)生反應(yīng)，裝置內(nèi)壓強降低，裝置③防止倒吸。(2)亞硫酸鈉具有還原性，在反應(yīng)中作還原劑；裝置②中產(chǎn)生ClO2的反應(yīng)是氯酸鈉在酸性溶液中氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉，本身被還原為二氧化氯，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4(濃)===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O。(3)從溶液中制取晶體，一般采用蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法，為防止析出晶體NaClO2·3H2O，應(yīng)趁熱過濾，由題目信息可知，應(yīng)控制溫度38～60 ℃進行洗滌，低于60 ℃干燥。(4)令樣品中NaClO2的質(zhì)量分數(shù)為a，根據(jù)化學(xué)方程式得關(guān)系式：

NaClO2～2I2～4S2O

90．5 g 4 mol

ma g c mol·L－1×V×10－3L×100 mL/25mL

則90.5 g∶m a g＝4 mol∶(c mol·L－1×V×10－3L×100 mL/25 mL)

解得a＝%。