Question

【题目】某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。

实验Ⅰ. 制取NaClO2晶体

已知：NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O，高于38 ℃时析出的晶体是NaClO2，高于60 ℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。现利用下图所示装置进行实验。

（1）装置③的作用是 。

（2）装置②中产生ClO2的化学方程式为 ；装置④中制备NaClO2的化学方程式为 。

（3）从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤如下：

①减压，55 ℃蒸发结晶;②趁热过滤；③ ；④低于60 ℃干燥，得到成品。

实验Ⅱ. 测定某亚氯酸钠样品的纯度

设计如下实验方案，并进行实验：

①确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应(已知：ClO2-+4I-+4H+＝2H2O+2I2+Cl-)；将所得混合液配成250 mL待测溶液。

②移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用c mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得平均值为V mL(已知：I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-)。

（4）达到滴定终点时的现象为 。

（5）该样品中NaClO2的质量分数为 (用含m、c、V的代数式表示)。

（6）在滴定操作正确无误的情况下，此实验测得结果偏高，原因用离子方程式表示为 。

Answer 1

【答案】（1）防止倒吸 （2）2NaClO3+Na2SO3+H2SO4＝2ClO2↑+2Na2SO4+H2O

2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+2H2O+O2 （3）用38-60 ℃的温水洗涤

（4）溶液由蓝色变为无色,且30 s内不变色 （5）% （6）4I-+O2+4H+＝2I2+2H2O

【解析】

试题分析：（1）装置④中气体反应，装置内压强降低，因此装置③是安全瓶能防止倒吸；

（2）亚硫酸钠具有还原性，在反应中作还原剂；装置②中产生ClO2的反应是氯酸钠在酸性溶液中氧化亚硫酸钠为硫酸钠，本身被还原为二氧化氯，反应的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4＝2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体，故装置④中生成NaClO2，Cl元素的化合价降低，双氧水应表现还原性，有氧气生成，结合原子守恒可知，还有水生成，配平后方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+2H2O+O2；

（3）从溶液中制取晶体，一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法，为防止析出晶体NaClO23H2O，应趁热过滤，由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃进行洗涤，低于60℃干燥；

（4）碘遇淀粉变蓝色，反应结束时，碘反应完全，滴加最后一滴Na2S2O3标准液时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色，说明到达滴定终点；

（5）令样品中NaClO2的质量分数为a，则：

NaClO2～2I2～4S2O32－

90.5g 4mol

mag c molL-1×V×10-3L×250mL/25mlL

所以90.5g：mag=4mol：c molL-1×V×10-3L×250mL/25mlL

解得a=% ；

（6）实验测得结果偏高，说明滴定消耗的Na2S2O3标准液体积偏高，溶液中碘的含量偏高，应是生成的碘离子被氧气氧化为碘，同时生成水，反应离子方程式为4I-+O2+4H+＝2I2+2H2O。