Question

【题目】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）用50%双氧水配制30%的H2O2溶液，需要的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯外，还需要________（填仪器名称）；

（2）装置C的作用是_____________________________；

（3）装置B内生成的ClO2气体与装置D中混合溶液反应生成NaClO2，生成NaClO2的反应方程式为______________________________________。

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

（5）反应后，经以下步骤可从装置D的溶液获得NaClO2晶体。请补充完整操作③。

①55℃蒸发结晶； ②趁热过滤； ③___________；④低于60℃干燥，得到成品。

实验Ⅱ：样品杂质分析与纯度测定

（6）上述实验制得的NaClO2晶体中含少量Na2SO4。产生Na2SO4最可能的原因是______；

a．B中有SO2气体产生，并有部分进入D装置内

b．B中浓硫酸挥发进入D中与NaOH中和

c．B中的硫酸钠进入到D装置内

（7）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 mol·L-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－）。

①确认滴定终点的现象是_________________；

②所称取的样品中NaClO2的物质的量为_______________（用含c、V的代数式表示）。

Answer 1

【答案】 量筒 防止D瓶溶液倒吸到B瓶中（或安全瓶） 2ClO2+2NaOH+ H2O2 ＝ 2NaClO2+O2+2H2O NaClO3和NaCl 用45℃左右的热水洗涤3遍（热水温度高于38℃，低于60℃） a 滴到最后一滴，溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原 cV10-3mol

【解析】（1）用50%双氧水配制30%的H2O2溶液，需要的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶体滴管、容量瓶，所以玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯外，还需要量筒。答案为：量筒

（2）装置D中发生气体反应，装置内压强降低，装置C的作用是安全瓶，防止D瓶溶液倒吸到B瓶中；答案为：防止D瓶溶液倒吸到B瓶中（或安全瓶）

（3）装置D反应后的溶液获得NaClO2晶体，装置D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：2ClO2＋2NaOH＋H2O2＝2NaClO2＋O2＋2H2O，答案为：2ClO2+2NaOH+ H2O2 ＝2NaClO2+O2+2H2O

(4) 由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃, 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的杂质是NaClO3和NaCl。答案为：NaClO3和NaCl

（5）NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO23H2O，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，所以操作③为用45℃左右的热水洗涤3遍。答案为：用45℃左右的热水洗涤3遍（热水温度高于38℃，低于60℃）

（6）在B中可能发生反应Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O，产生的SO2被带入D中，SO2与H2O2反应生成硫酸钠，a项正确；浓硫酸难挥发，不会进入D，b项错误；硫酸钠是难挥发的盐，也不会进入D，c项错误；选a。答案为：a

（7）①碘遇淀粉变蓝色，反应结束时，碘反应完全，滴加最后一滴Na2S2O3标准液时溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原，说明到达滴定终点；②令样品中NaClO2的物质的量x，根据化学反应可得关系式，

NaClO2～2I2～4S2O32－

1mol4mol

0.25x c mol·L-1×V×10-3L

列方程解得x= cV10-3mol。答案为： ① 滴到最后一滴，溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原 ② cV10-3mol