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【题目】利用如图装置制取ClO2 , 并以ClO2为原料制备亚氯酸钠(NaClO2是一种高效氧化剂、漂白剂).已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO23H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2 , 高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl.

完成下列填空:
(1)装置②中产生ClO2的化学方程式为;装置④中发生反应的离子方程式为
(2)装置③的作用是;装置①和⑤在本实验中的作用
(3)装置④反应后的溶液中还含有少量NaOH杂质,从该溶液获得无水NaClO2晶体的操作步骤为:①减压,55℃左右蒸发结晶;②趁热过滤;③用50℃左右的温水洗涤;④低于60℃干燥,得到成品.步骤③中用50℃左右的温水洗涤的原因是
(4)亚氯酸钠纯度测定:①准确称取所得亚氯酸钠样品10.0g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.将所得混合液配成250mL待测溶液.②取25.00mL待测液,用2.0 molL1Na2S2O3标准液滴定(I2+2S2O32=2I+S4O62),以淀粉溶液做指示剂,达到滴定终点时的现象为 . 重复滴定3次,测得数据如表所示,则该样品中NaClO2的质量分数为

实验序号

滴定前读数/mL

滴定后读数/mL

1

0.00

19.96

2

3.26

23.30

3

1.10

23.40


(5)实验过程中若NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl.取等质量NaClO2 , 其中一份加热高于60℃使之变质,另一份严格保存,均配成溶液,并分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量(填“相同”“不相同”或“无法判断”).

【答案】
(1)2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O;2ClO2+H2O2+2OH=2ClO2+2H2O+O2
(2)防止倒吸;吸收反应产生的气体,防止其污染空气
(3)防止生成NaClO2?3H2O晶体和温度过高产品分解
(4)当滴入一滴标准液,锥形瓶溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色;90.5%
(5)相同
【解析】解:(1)根据反应物NaClO3、Na2SO3、H2SO4 , 生成物为ClO2和2Na2SO4 , 配平方程式为:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O;装置④反应获得NaClO2 , 反应为:2ClO2+H2O2+2OH=2ClO2+2H2O+O2↑;所以答案是:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O;2ClO2+H2O2+2OH=2ClO2+2H2O+O2↑;(2)装置③为安全瓶,防止装置②中气体温度降低而产生倒吸,装置①和⑤吸收反应产生的气体,防止其污染空气;所以答案是:防止倒吸;吸收反应产生的气体,防止其污染空气;(3)因为NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO23H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2 , 高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl,若要得到NaClO2晶体,需在38﹣60℃得到晶体,用38﹣60℃的温水洗涤,防止生成NaClO23H2O晶体和温度过高产品分解,所以答案是:防止生成NaClO23H2O晶体和温度过高产品分解;(4)碘单质参和生成的反应,一般采用淀粉溶液做指示剂,该反应是Na2S2O3标准液滴定碘,滴入最后一滴Na2S2O3标准液,终点溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色;3次测得数据如计算消耗硫代硫酸钠的体积是: =20.77mL,
计算时一般找出关系式,由此进行计算,关系式为ClO2﹣﹣2I2﹣﹣4S2O32
n(ClO2)= n(S2O32)= ×20.77×103×2.0≈0.01mol,
m(NaClO2)=0.01×90.5=9.05g,计算得到样品中NaClO2的质量分数= ×100%=90.5%;所以答案是:滴入最后一滴Na2S2O3标准液由蓝色变为无色且半分钟内不变色;90.5%;(5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl,Cl元素从+3价变为+5价和﹣1价,反应为3NaClO2=2NaClO3+NaCl,NaClO2试样与足量FeSO4溶液反应3ClO2+12Fe2++6H2O=4Fe(OH)3↓+3Cl+8Fe3+ , 最终得到Cl元素由+3价变为﹣1价,所以NaClO2变质前后分别与Fe2+反应时,最终均得到等量NaCl,Cl元素均由+3价变为﹣1价,根据电子守恒,两个过程中得到的电子的物质的量相同,所以两份试样消耗FeSO4的物质的量相同,所以答案是:相同.

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②用滴定的方法来测定盐酸的浓度,实验数据如表所示:

实验编号

待测盐酸溶液的体积/mL

滴入NaOH溶液的体积/mL

1

20.00

23.00

2

20.00

23.10

3

20.00

22.90

该未知盐酸的浓度为(保留两位有效数字).

(2)若用酚酞作指示剂,达到滴定终点的标志是
(3)造成测定结果偏高的操作可能是
A.盛装待测液的锥形瓶用水洗后未干燥
B.滴定前,碱式滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
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t/℃

0

10

20

25

40

50

100

KW/1014

0.114

0.292

0.681

1.00

2.92

5.47

55.0

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