Question

【题目】亚氯酸钠（NaClO2）是重要漂白剂，探究小组开展如下实验，回答下列问题：

实验Ⅰ：制取NaClO2晶体按如下图装置进行制取。

已知：NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO23H2O，高于38℃时析出NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。

（1）装置C的作用是_____________；

（2）已知装置B中的产物有ClO2气体，则装置B中反应的化学方程式为___________；装置D中反应生成NaClO2的化学方程式为___________________；装置B中反应后的溶液中阴离子除了ClO2﹣、ClO3﹣、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣外还可能含有的一种阴离子是_________________；检验该离子的方法是______________________________；

（3）请补充从装置D反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤。

①减压，55℃蒸发结晶；②____________；③用38℃～60℃热水洗涤；④低于60℃干燥；得到成品．

（4）如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是_______________；

实验Ⅱ：样品杂质分析与纯度测定

（5）测定样品中NaClO2的纯度．测定时进行如下实验：

准确称一定质量的样品，加入适量蒸馏水和过量的KI晶体，在酸性条件下发生如下反应：ClO2﹣+4I﹣+4H+=2H2O+2I2+Cl﹣，将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液，加入淀粉溶液做指示剂，用c molL﹣1 Na2S2O3标准液滴定至终点，测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL（已知：I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣）。请计算所称取的样品中NaClO2的物质的量为_________________。

Answer 1

【答案】 防止D瓶溶液倒吸到B瓶中 2NaClO3 +Na2SO3 + H2SO4= 2 ClO2↑+2Na2SO4+ H2O 2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2 SO42﹣ 取少量反应后的溶液于试管中，先加足量的盐酸，再加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明含有SO42﹣ 趁热过滤 NaClO3和NaCl cV10﹣3mol

【解析】（1）由已知并结合实验装置图可得，B中生成的ClO2气体，进入D中与NaOH和H2O2反应制备NaClO2，故装置D中压强会降低，所以装置C的作用是作安全瓶，防止D瓶溶液倒吸到B瓶中。

（2）已知装置B中的产物有ClO2气体，所以B中NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用下发生氧化还原反应，NaClO3作氧化剂，Na2SO3作还原剂，故反应生成ClO2和Na2SO4，根据原子守恒和得失电子守恒，反应的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；ClO2进入装置D中与NaOH和H2O2反应制备NaClO2，Cl元素的化合价降低，则ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂，有氧气生成，结合原子守恒可知，还有水生成，故化学方程式为：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；由装置B中反应物可推断，制得的气体中会含有SO2，SO2进入装置D中被氧化生成硫酸，故溶液中可能存在SO42-；可用氯化钡溶液检验SO42-的存在，具体操作为：取少量反应后的溶液于试管中，先加足量的盐酸，再加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明含有SO42-。

（3）从溶液中得到晶体，可采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法，由已知：NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO23H2O，高于38℃时析出NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，所以为了防止温度过低而析出NaClO23H2O晶体，应该趁热过滤，控制温度38℃～60℃进行洗涤，低于60℃干燥。

（4）根据已知信息，应控制温度为38℃～60℃，若高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，所以如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有NaClO3和NaCl杂质。

（5）设样品中NaClO2的物质的量为x，配制了100mL待测溶液，取25.00mL进行实验，根据已知反应列关系式：

，所以x=cV10-3mol。