Question

【題目】亞氯酸鈉（NaClO2）是重要漂白劑。某小組按如圖裝置制取無水NaClO2晶體。

已知：①NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出晶體是NaClO23H2O，高于38℃時析出晶體是NaClO2，高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl；

②二氧化氯極易溶于水。NaClO2晶體易溶于水，難溶解于乙醇等有機(jī)溶劑。

（1）裝置A中NaClO3和Na2SO3制備ClO2氣體，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；該裝置中采用濃硫酸而不用稀硫酸的原因是 。

（2）裝置B的作用是 。裝置C中反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在不改變反應(yīng)物濃度和體積的條件下，為了使反應(yīng)在低溫下進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是 、 。

（3）寫出裝置C中發(fā)生的離子方程式 。

（4）從裝置C反應(yīng)后的溶液中獲得無水NaClO2晶體的操作步驟為：①減壓，55℃蒸發(fā)結(jié)晶；② ；③用 洗滌2~3次；④在 條件下干燥得到成品。

（5）測定樣品中NaClO2的純度。測定時進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

準(zhǔn)確稱m g的樣品，加入適量蒸餾水和過量KI晶體，在酸性條件下發(fā)生反應(yīng)：ClO2－+4I－+4H+═2H2O+2I2+Cl－，將所得混合液稀釋成100 mL待測溶液．取25.00 mL待測溶液，加入淀粉溶液做指示劑，用c molL－1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，測得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值為V mL（已知：I2+2S2O32－═2I－+S4O62－）．請計(jì)算所稱取的樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。（用含m、c、V的代數(shù)式表示）

Answer 1

【答案】（1）2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O； 減少ClO2溶解

（2）防止倒吸 給C裝置加冰水浴、緩慢滴加硫酸

（3）2ClO2+H2O2+2OH－= 2ClO2－+ O2↑+ 2H2O

（4）趁熱過濾 ；乙醇 ；低于60℃

（5）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)反應(yīng)物NaClO3、Na2SO3、H2SO4，生成物為ClO2和2Na2SO4，配平方程式為2NaClO3 + Na2SO3 + H2SO4=2ClO2 + 2Na2SO4 + H2O；采用濃硫酸而不用稀硫酸的原因是減少ClO2溶解。（2）裝置B為安全瓶，防止裝置C中氣體溫度降低而產(chǎn)生倒吸；裝置C中反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在不改變反應(yīng)物濃度和體積的條件下，為了使反應(yīng)在低溫下進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是給C裝置加冰水浴、緩慢滴加硫酸；

（3）裝置C中ClO2把過氧化氫氧化為氧氣，發(fā)生的離子方程式2ClO2+H2O2+2OH－= 2ClO2－+ O2↑+ 2H2O。（4）因?yàn)镹aClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO2·3H2O，高于38℃時析出晶體是NaClO2，高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl，若要得到NaClO2晶體，需在38－60℃得到晶體，故操作為趁熱過濾；用乙醇洗滌；低于60℃條件下干燥得到成品。

（5）反應(yīng)關(guān)系式為ClO2－——2I2——4S2O32－

n(ClO2－)=1/4 n(S2O32－)=1/4×V×10-3×C mol

m(NaClO2)=1/4×V×10-3×C×90.5=9.05CV10-3g

該樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。