Question

（10+2分）某化學(xué)興趣小組同學(xué)展開(kāi)對(duì)漂白劑亞氯酸鈉（NaClO2）的研究。

實(shí)驗(yàn)Ⅰ：制取NaClO2晶體

已知：NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出的晶體是NaClO2?3H2O，高于38℃時(shí)析出晶體的是NaClO2，高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl。Ba(ClO)2可溶于水。利用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）裝置①的作用是 裝置③的作用是 。

（2）裝置②中產(chǎn)生ClO2氣體的化學(xué)方程式為 。

（3）從裝置④反應(yīng)后的溶液獲得晶體NaClO2的操作步驟為：

①減壓，55℃蒸發(fā)結(jié)晶；

②趁熱過(guò)濾；

③ ；

④低于60℃干燥，得到成品。

實(shí)驗(yàn)Ⅱ：測(cè)定某亞氯酸鈉樣品的純度。設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①準(zhǔn)確稱取所得亞氯酸鈉樣品m g于燒杯中，加入適量蒸餾水和過(guò)量的碘化鉀晶體，再滴入適量的稀硫酸，充分反應(yīng)（已知：ClO2－+ 4I－+4H+ ＝2H2O+2I2+Cl－）。將所得混合液配成100mL待測(cè)溶液。

②移取25.00mL待測(cè)溶液于錐形瓶中，用c mol?L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定，至滴定終點(diǎn)。重復(fù)2次，測(cè)得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積的平均值為V mL（已知：I2 +2S2O32－=2I－+S4O62－）。

樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 （用含m、c、V的代數(shù)式表示）。

Answer 1

（1）吸收多余的ClO2氣體，防止污染環(huán)境；防止倒吸(或作安全瓶等其它正確說(shuō)法)

（2）2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(濃)==2ClO2↑+2Na2SO4+H2O(2分)

（3）用38℃～60℃的溫水洗滌(2分，僅寫(xiě)“洗滌”給1分)

【解析】

試題分析：（1）ClO2氣體有毒屬于大氣污染物，需要尾氣處理，因此裝置①的作用是吸收多余的ClO2氣體，防止污染環(huán)境；為防止ClO2氣體與NaOH和H2O2混合溶液反應(yīng)時(shí)發(fā)生倒吸，需要在②④之間連接一防倒吸裝置，即裝置③的作用是起安全瓶，防止倒吸；

（2）亞硫酸鈉具有還原性，在濃硫酸的作用下被NaClO3氧化生成硫酸鈉，而氯酸鈉的還原產(chǎn)物是ClO2氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(濃)==2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；

（3）過(guò)濾后得到的晶體需要洗滌，由于NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出的晶體是NaClO2?3H2O，高于38℃時(shí)析出晶體的是NaClO2，高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl，所以為防止析出晶體NaClO2?3H2O，應(yīng)該用用38℃～60℃的溫水洗滌；根據(jù)方程式ClO2－+ 4I－+4H+ ＝2H2O+2I2+Cl－、I2 +2S2O32－=2I－+S4O62－可知

NaClO2～2I2～4S2O32-

90.5g 4mol

Xg c mol/L×V×10-3L×

解得x＝9.05cV×10－2

所以樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

考點(diǎn)：考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與探究