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10.亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂.某化学兴趣小组同学展开对亚氯酸钠(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.Ba(ClO22可溶于水.
利用如图所示装置进行实验.

(1)装置②中产生ClO2气体的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓)═2ClO2↑+2Na2SO4+H2O.
(2)从装置④反应后的溶液获得晶体NaClO2的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③用38℃~60℃的温水洗涤;④低于60℃干燥,得到成品.
过滤用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒.
(3)设计实验检验所得NaClO2晶体是否含有杂质Na2SO4,操作是:取晶体少许溶于水,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-
(4)反应结束后,关闭K2、打开K1,装置①的作用是吸收装置B中多余的ClO2和SO2;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.
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准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100mL待测溶液.
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,用c mol•L-1 Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点.重复2次,测得消耗标准溶液的体积的平均值为V mL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-).
(5)滴定中使用的指示剂是淀粉溶液,达到滴定终点时的现象为溶液由蓝色变为无色且半分钟不变色.
(6)样品中NaClO2的质量分数为$\frac{9.05×1{0}^{-2}cv}{m}$(用含m、c、V的代数式表示,式量:NaClO2  90.5).

分析 装置B中制备得到ClO2,所以B中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4,二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO2,B中可能发生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,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;装置C的作用是安全瓶,有防倒吸作用,从装置D的溶液获得NaClO2晶体,需要蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,装置AE是吸收多余气体防止污染.
(1 )装置②中产生ClO2,亚硫酸钠具有还原性,在反应中作还原剂,生成硫酸钠,结合原子守恒可知,还有水生成,然后配平书写方程式;
(2)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,注意温度控制;过滤是将固体不溶物跟液体分离的一种方法,其装置由铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸等仪器和用品组成;
(3)根据SO42-的检验方法来分析;
(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;
(5)用Na2S2O3标准液滴定至终点,I2与指示剂淀粉产生蓝色,终点是滴加最后一滴液体时溶液由蓝色变成无色且半分钟内不变色;
(6)根据关系式NaClO2~2I2~4S2O32-进行计算.

解答 解:(1)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,反应的化学方程式应为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓)═2ClO2↑+2Na2SO4+H2O,
故答案为:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓)═2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;
(2)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NaClO2•3H2O,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,过滤时需用铁架台(含铁圈、各种铁夹)固定漏斗,需用烧杯盛放液体,需用玻璃棒引流,所以用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,
故答案为:用38℃~60℃的温水洗涤;烧杯、漏斗、玻璃棒;
(3)SO42-的检验用氯化钡溶液,取少量晶体溶于蒸馏水,然后滴加几滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出现,则含有Na2SO4,若无白色沉淀出现,则不含Na2SO4
故答案为:取晶体少许溶于水,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-
(4)装置①盛放氢氧化钠溶液,用球形干燥管,具有防倒吸功能,所以装置①的作用是吸收装置B中多余的ClO2和SO2,如果撤去④中的冷水浴,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,
故答案为:吸收装置B中多余的ClO2和SO2;NaClO3和NaCl;
(5)因为是用Na2S2O3标准液滴定至终点,反应是I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,I2与指示剂淀粉产生蓝色,故终点是滴加最后一滴液体时溶液由蓝色变成无色且半分钟内不变色;
故答案为:淀粉溶液;溶液由蓝色变为无色且半分钟不变色;
(6)令样品中NaClO2的质量分数为a,则:
NaClO2~2I2~4S2O32-
90.5g                   4mol
mag               c mol•L-1×V×10-3L×$\frac{100mL}{25mL}$,
所以90.5g:mag=4mol:c mol•L-1×V×10-3L×$\frac{100mL}{25mL}$,
解得a=$\frac{9.05×1{0}^{-2}cv}{m}$.
故答案为:$\frac{9.05×1{0}^{-2}cv}{m}$.

点评 本题考查物质的制备、对信息的利用、对装置的理解、氧化还原反应滴定等,理解原理是解题的关键,同时考查学生分析问题、解决问题的能力,难度中等,注意氧化还原反应滴定中利用关系式进行的计算.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.下列说法正确的是(  )
A.电解法精炼铜是,以粗铜作阴极,精铜作阳极
B.加热0.1mol/L的Na2CO3溶液,CO32-的水解程度和溶液的pH均增大
C.1L 1mol/L的NaClO溶液中含有ClO-的数目为6.02×1023
D.相同条件下,溶液中Fe2+、Cu2+、Zn2+的氧化性依次减弱

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.冬日,雪花漫舞,给人带来美的享受,但降雪却会导致道路通行问题.现有一种高速公路 的绿色融雪剂-CMA(醋酸钙、醋酸镁固体的混合物,已知醋酸钙的溶解度随温度上升而下降,醋酸镁的溶解度随温度变化不大),其生产常以白云石(主要成分 MgCO3•CaCO3,含SiO2等杂质)和生物质废液--木醋液(主要成分乙酸,以及少量的 甲醇、苯 酚、焦油等杂质)等为原料,流程如图1:

(1 )步骤①发生的反应离子方程式为MgCO3•CaCO3+4CH3COOH=Ca2++Mg2++4CH3COO-+2CO2↑+2H2O.
(2)滤渣1的主要成分与NaOH溶液反应的热化学方程式为Si02(s)+2NaOH(aq)=Na2SiO3(aq)+H2O(l)△H=-2QkJ/mol.
(己知l mol NaOH发生反应时放出热量为QkJ);步骤②所得滤液常呈褐色,分析可知其原因主要是 木醋液中含有少量的有色的焦油以及实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质.
(3)已知CMA中钙、镁的物质的量之比与出水率(与融雪 效果成正比)关系如图2所示,步骤④的目的除调节 n(Ca):n(Mg) 约为C(选填:A:1:3; B:1:2; C:3:7;D:2:3)外,另一目的是除去过量的乙酸.
(4)步骤⑥包含的操作有蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥.
(5)取akg含MgCO3•CaCO3质量分数为b%的白云石,经 过上述流程制备CMA.已知MgCO3•CaCO3的损失率为 c%,步骤④之后到产品CMA的损失率为d%,
则结合(3)可知所得产品质量约为[$\frac{a×b%(1-c%)×158}{184}$+$\frac{a×b%(1-c%)×\frac{7}{3}×142}{184}$]×(1-d%)kg(请用含相关字母的计算式表达,不必化简).

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18.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晶体按右图装置进行制取.

已知:NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O,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,还需要量筒(填仪器名称);
(2)装置C的作用是;防止D瓶溶液倒吸到B瓶中(或安全瓶)
(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的化学反应方程式为2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O.
(4)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;
(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iii.i.55℃蒸发结晶;   
ii.趁热过滤;
iii.; iv.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;
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所称取的样品中NaClO2的物质的量为c•V•10-3mol(用含c、V的代数式表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

5.钼酸钠晶体( Na2MoO4•2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂.工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2)制备钼酸钠的两种途径如图1所示:

(1)NaClO的电子式是
(2)写出焙烧时生成MoO3的化学方程式为2MoS2+7O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2MoO3+4SO2
(3)途径I碱浸时发生反应的化学反应方程式为MoO3+Na2CO3═Na2MoO4+CO2↑.
(4)途径Ⅱ氧化时发生反应的离子方程式为MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O.
(5)分析纯的钼酸钠常用钼酸铵[(NH42MoO4]和氢氧化钠反应来制取,若将该反应产生的气体与途径I所产生的尾气一起通入水中,得到正盐的化学式是(NH42CO3或(NH42SO3
(6)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂.常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图2:

①要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为1:1.
②当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零,原因是常温下浓硫酸具有强氧化性,会使铁钝化.
③试分析随着盐酸和硫酸浓度的增大,碳素钢在两者中腐蚀速率产生明显差异的主要原因是Cl-有利于碳钢的腐蚀,SO42-不利于碳钢的腐蚀.
(7)锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为:xLi+nMoS2$?_{充电}^{放电}$Lix(MoS2n.则电池放电时的正极反应式是:nMoS2+xLi++xe-=Lix(MoS2n

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

15.某学生欲用98%(ρ=1.84g?mL-1)的硫酸配制1000mL6.0mol?L-1的H2SO4溶液.请回答下列问题:
(1)实验中98%的硫酸的物质的量浓度为18.4mol?L-1
(2)配制该硫酸溶液应选用容量瓶的规格为1000mL.
(3)配制时,该同学操作顺序如下,并将操作步骤D补充完整.
A.用量筒准确量取所需的98%的浓硫酸326.1mL,沿玻璃棒慢慢注入盛有少量蒸馏水的烧杯中.并用玻璃棒搅动,并冷却;
B.将A中的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中;
C.用蒸馏水将烧杯和玻璃棒洗涤2~3次,洗涤液也转移到容量瓶中;
D.振荡,继续向容量瓶中加入蒸馏水,直到液面接近刻度线下1~2cm处;
E.改用胶头滴加水,使溶液的凹液面恰好与刻度相切;
F.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀.
(4)如果省略操作C对所配溶液浓度有何影响:偏小.(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
进行操作步骤E的名称叫定容,此步操作中俯视刻度线时,所配得的溶液浓度会偏大.(填“偏大”“偏小”或“无影响”)

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

2.ClO2与Cl2的氧化性相近,常温下均为气体,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛.某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究.

(1)仪器C的名称是:锥形瓶.安装F中导管时,应选用图2中的:b.(填“a”或“b”)
(2)打开B的活塞,A中氯酸钠和稀盐酸混和产生Cl2和ClO2,写出反应化学方程式:2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O;为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,可采取的措施是:调节分液漏斗B的旋塞,减缓(慢)稀盐酸滴加速度.
(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂(此稳定剂不与Cl2反应.)完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是:吸收Cl2
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为:4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是:检验是否有ClO2生成.
(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示,若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂的原因是稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.实验室需要0.2mol/LNaOH溶液480ml按要求填写下列实验空白
①应选用500ml的容量瓶  
②计算所需称取NaOH固体的质量为4.0g
③实验中两次用到玻璃棒,其作用分别为搅拌、引流
④定容时若俯视刻度线,则所配溶液浓度将偏大(填偏大,偏小或不变)
⑤定容时若加水超过刻度线,则所配溶液浓度将偏小(填偏大,偏小或不变)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.常温下,向100mL 0.01mol•L-1HA溶液中逐滴加入0.02mol•L-1MOH溶液,图中所示曲线表示,混合溶液的pH变化情况(溶液体积变化忽略不计).下列说法中,不正确的是(  )
A.HA的电离方程式为:HA=H++A-
B.MOH为一元弱碱
C.K点对应的溶液中有:c(MOH)+c(M+)=0.02mol•L-1
D.N点对应的溶液中有:c(M+)=c(A-

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