(14分)某化學(xué)興趣小組同學(xué)展開對(duì)漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)的研究。

實(shí)驗(yàn)Ⅰ:制取NaClO2晶體

已知:NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出的晶體是NaClO2?3H2O,高于38℃時(shí)析出晶體的是NaClO2,高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl。Ba(ClO)2可溶于水。

利用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)裝置①的作用是 裝置③的作用是 。

(2)裝置②中產(chǎn)生ClO2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(guò)濾;③ ;④低于60℃干燥,得到成品。

(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)所得NaClO2晶體是否含有雜質(zhì)Na2SO4,操作與現(xiàn)象是:取少量晶體溶于蒸餾水, 。

實(shí)驗(yàn)Ⅱ:測(cè)定某亞氯酸鈉樣品的純度。

設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

①準(zhǔn)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(guò)量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(yīng)(已知:ClO2-+ 4I-+4H+ =2H2O+2I2+Cl-)。將所得混合液配成100mL待測(cè)溶液。

②移取25.00mL待測(cè)溶液于錐形瓶中,用c mol?L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定,至滴定終點(diǎn)。重復(fù)2次,測(cè)得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積的平均值為V mL(已知:I2 +2S2O32-=2I-+S4O62-)。

(5)滴定中使用的指示劑是 ,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為 。

(6) 樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (用含m、c、V的代數(shù)式表示,式量:NaClO2 90.5)。

 

(1)吸收多余的ClO2氣體,防止污染環(huán)境(1分)

防止倒吸(或作安全瓶等其它正確說(shuō)法) (1分)

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

(3)用38℃~60℃的溫水洗滌(2分,僅寫“洗滌”給1分)

(4)滴加幾滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出現(xiàn),則含有Na2SO4,若無(wú)白色沉淀出現(xiàn),則不含Na2SO4。 (2分,答一方面扣1分)

(5)淀粉溶液(1分);溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘不變色 (2分,“半分鐘”不寫扣1)

(6) (3分)

【解析】

試題分析:(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中氣體反應(yīng),裝置內(nèi)壓強(qiáng)降低,裝置③防止倒吸。

(2)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=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O。

(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。

(4)利用SO42?與Ba2+的反應(yīng)檢驗(yàn)所得NaClO2晶體是否含有雜質(zhì)Na2SO4,操作與現(xiàn)象是:取少量晶體溶于蒸餾水,滴加幾滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出現(xiàn),則含有Na2SO4,若無(wú)白色沉淀出現(xiàn),則不含Na2SO4。

(5)碘遇淀粉變藍(lán)色,所以指示劑為:淀粉溶液;反應(yīng)結(jié)束時(shí),碘反應(yīng)完全,滴加最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色,說(shuō)明到達(dá)滴定終點(diǎn)。

(6)令樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x,則:NaClO2~2I2~4S2O32-

90.5g        4mol

mxg         c mol?L-1×V×10-3L×

所以90.5g:mxg=4mol:c mol?L-1×V×10-3L×,解得x=。

考點(diǎn):本題考查物質(zhì)的制備、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、氧化還原反應(yīng)滴定。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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美國(guó)科學(xué)家合成了含有N5+的鹽類,含有該離子的鹽是高能爆炸物質(zhì),該離子的結(jié)構(gòu)呈“V”形,如圖所示。以下有關(guān)該物質(zhì)的說(shuō)法中正確的是( )

A.每個(gè)N5+中含有35個(gè)質(zhì)子和36個(gè)電子

B.該離子中有非極性鍵和配位鍵

C.該離子中含有2個(gè)π鍵

D.與PCl4+互為等電子體

 

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下列離子方程式書寫正確的是( )。

A.用濃鹽酸酸化的KMnO4溶液與H2O2反應(yīng),證明H2O2具有還原性:2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++5O2↑+8H2O

B.將少量SO2通入苯酚鈉溶液中:2C6H5O-+SO2+H2O=2C6H5OH+

C.用硫氰化鉀溶液可以檢驗(yàn)溶液中的Fe3+:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓

D.向碘化亞鐵溶液中通入過(guò)量的氯氣:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I(xiàn)2+4Cl-

 

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下圖中,能正確表示基態(tài)硅原子的是 ( )

 

 

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下列物質(zhì)中,難溶于CCl4的是 ( )

A.碘單質(zhì) B.甲烷 C.苯 D.水

 

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已知:常溫下濃度為0.1 mol·L-1的下列溶液的pH如表:

溶質(zhì)

NaF

NaClO

Na2CO3

pH

7.5

9.7

11.6

下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )。

A.在相同溫度下,同濃度的三種酸溶液的導(dǎo)電能力順序:H2CO3<HClO<HF

B.若將CO2 通入0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中至溶液中性,則溶液中

2 c (CO32ˉ)+ c (HCO3ˉ)= 0.1 mol·L-1

C.根據(jù)上表, 水解方程式ClOˉ+ H2OHClO + OHˉ的平衡常數(shù)K≈10ˉ7.6

D.向上述NaClO 溶液中通HF氣體至恰好完全反應(yīng)時(shí):

c(Na+)>c(Fˉ)>c(H+)>c(HClO)>c(OHˉ)

 

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(1)為實(shí)現(xiàn)以下各步的轉(zhuǎn)化,請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中填入適當(dāng)?shù)脑噭?/p>

① ② ③ ④ ⑤

(2)分子式為C4H10O的有機(jī)化合物,能在催化劑作用下連續(xù)氧化生成羧酸,請(qǐng)寫出它可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____________ 、_____________ 。當(dāng)C與4個(gè)不同的原子或基團(tuán)相連時(shí)該碳原子稱作“手性”碳原子。則分子式為C4H10O的有機(jī)化合物中,含有“手性”碳原子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________。該有機(jī)物的系統(tǒng)命名為:

 

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有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)正確的是 ( )

A.溴乙烷的分子式C2H5Br

B.乙醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式C2H6O

C.四氯化碳的電子式

D.乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH2CH2

 

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諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)曾授予“光纖之父”英國(guó)華裔科學(xué)家高錕以及兩位美國(guó)科學(xué)家威拉德·博伊爾和喬治·史密斯。光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,下列關(guān)于二氧化硅的說(shuō)法正確的是

A.二氧化硅是酸性氧化物,因此能與水反應(yīng)生成硅酸

B.用二氧化硅制取單質(zhì)硅時(shí),當(dāng)生成2.24 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),得到2.8 g硅

C.二氧化硅制成的光導(dǎo)纖維,由于導(dǎo)電能力強(qiáng)而被用于制造光纜

D.二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反應(yīng),但能與碳酸鈉固體在高溫時(shí)發(fā)生反應(yīng)

 

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