Question

【題目】亞氯酸鈉（NaClO2）是重要漂白劑，探究小組開展如下實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：

實(shí)驗(yàn)Ⅰ：制取NaClO2晶體按如下圖裝置進(jìn)行制取。

已知：NaClO2飽和溶液在低于38℃時(shí)析出NaClO23H2O，高于38℃時(shí)析出NaClO2，高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl。

（1）裝置C的作用是_____________；

（2）已知裝置B中的產(chǎn)物有ClO2氣體，則裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________；裝置D中反應(yīng)生成NaClO2的化學(xué)方程式為___________________；裝置B中反應(yīng)后的溶液中陰離子除了ClO2﹣、ClO3﹣、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣外還可能含有的一種陰離子是_________________；檢驗(yàn)該離子的方法是______________________________；

（3）請補(bǔ)充從裝置D反應(yīng)后的溶液中獲得NaClO2晶體的操作步驟。

①減壓，55℃蒸發(fā)結(jié)晶；②____________；③用38℃～60℃熱水洗滌；④低于60℃干燥；得到成品．

（4）如果撤去D中的冷水浴，可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是_______________；

實(shí)驗(yàn)Ⅱ：樣品雜質(zhì)分析與純度測定

（5）測定樣品中NaClO2的純度．測定時(shí)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

準(zhǔn)確稱一定質(zhì)量的樣品，加入適量蒸餾水和過量的KI晶體，在酸性條件下發(fā)生如下反應(yīng)：ClO2﹣+4I﹣+4H+=2H2O+2I2+Cl﹣，將所得混合液稀釋成100mL待測溶液。取25.00mL待測溶液，加入淀粉溶液做指示劑，用c molL﹣1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，測得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值為V mL（已知：I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣）。請計(jì)算所稱取的樣品中NaClO2的物質(zhì)的量為_________________。

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﹣ 取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，先加足量的鹽酸，再加BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則說明含有SO42﹣ 趁熱過濾 NaClO3和NaCl cV10﹣3mol

【解析】（1）由已知并結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置圖可得，B中生成的ClO2氣體，進(jìn)入D中與NaOH和H2O2反應(yīng)制備NaClO2，故裝置D中壓強(qiáng)會降低，所以裝置C的作用是作安全瓶，防止D瓶溶液倒吸到B瓶中。

（2）已知裝置B中的產(chǎn)物有ClO2氣體，所以B中NaClO3和Na2SO3在濃H2SO4的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，NaClO3作氧化劑，Na2SO3作還原劑，故反應(yīng)生成ClO2和Na2SO4，根據(jù)原子守恒和得失電子守恒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；ClO2進(jìn)入裝置D中與NaOH和H2O2反應(yīng)制備NaClO2，Cl元素的化合價(jià)降低，則ClO2作氧化劑，H2O2作還原劑，有氧氣生成，結(jié)合原子守恒可知，還有水生成，故化學(xué)方程式為：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；由裝置B中反應(yīng)物可推斷，制得的氣體中會含有SO2，SO2進(jìn)入裝置D中被氧化生成硫酸，故溶液中可能存在SO42-；可用氯化鋇溶液檢驗(yàn)SO42-的存在，具體操作為：取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，先加足量的鹽酸，再加BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則說明含有SO42-。

（3）從溶液中得到晶體，可采用蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法，由已知：NaClO2飽和溶液在低于38℃時(shí)析出NaClO23H2O，高于38℃時(shí)析出NaClO2，高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl，所以為了防止溫度過低而析出NaClO23H2O晶體，應(yīng)該趁熱過濾，控制溫度38℃～60℃進(jìn)行洗滌，低于60℃干燥。

（4）根據(jù)已知信息，應(yīng)控制溫度為38℃～60℃，若高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl，所以如果撤去D中的冷水浴，可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有NaClO3和NaCl雜質(zhì)。

（5）設(shè)樣品中NaClO2的物質(zhì)的量為x，配制了100mL待測溶液，取25.00mL進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)已知反應(yīng)列關(guān)系式：

，所以x=cV10-3mol。