Question

（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）。

 

Answer 1

（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） 或 (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=或 。

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。