Question

【題目】某興趣小組欲制備漂白劑亞氯酸鈉（NaClO2）。甲同學(xué)通過查閱文獻發(fā)現(xiàn)：NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO2·3H2O，高于38℃時析出晶體的是NaClO2，高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl。

實驗I 乙同學(xué)利用下圖所示裝置制取NaClO2晶體

（l）裝置B中生成了ClO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。

（2）裝置A和E的作用是_____________________。

（3）裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。

（4）反應(yīng)結(jié)束后，先將裝置D反應(yīng)后的溶液在55℃條件下減壓蒸發(fā)結(jié)晶，然后進行的操作是_________________，再用38℃～60℃的溫水洗滌，最后在低于60℃條件下干燥，得到NaClO2晶體。

實驗Ⅱ 丙同學(xué)設(shè)計實驗測定制得NaClO2樣品的純度

其實驗步驟如下：

① 稱取所得亞氯酸鈉樣品ag于燒杯中，加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體，再滴入適量的稀硫酸，充分反應(yīng)后，配成100mL混合液。

② 取25.00 mL待測液于錐形瓶中，用bmol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定，消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積的平均值為VmL（已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）。

（5）步驟① 反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。

（6）步驟② 滴定中使用的指示劑是____________________。

（7）樣品中NaClO2的質(zhì)最分數(shù)為_________________（用含a、b、V的代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】 2NaClO3 + Na2SO3+ H2SO4 =2ClO2↑+2Na2SO4 + H2O 吸收ClO2，防止污染空氣 2NaOH +2ClO2+ H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑ 趁熱過濾 ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl- 淀粉溶液

【解析】（l）裝置B中原料為氯酸鈉、亞硫酸鈉、濃硫酸來制備ClO2，氯元素價態(tài)降低，則硫元素價態(tài)升高即亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaClO3 + Na2SO3+ H2SO4 =2ClO2↑+2Na2SO4 + H2O；

（2）裝置A是為了防止ClO2污染空氣而用氫氧化鈉溶液來吸收ClO2。

（3）由前面產(chǎn)生的ClO2氣體通過D來制備亞氯酸鈉（NaClO2），根據(jù)氧化還原反應(yīng)價態(tài)變化特點及產(chǎn)物判斷可寫出此反應(yīng)，反應(yīng)方程為：

2NaOH +2ClO2+ H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑；

（4）反應(yīng)結(jié)束后，先將裝置D反應(yīng)后的溶液在55℃條件下減壓蒸發(fā)結(jié)晶，然后趁熱過濾，防止析出其它雜質(zhì)，再用38℃～60℃的溫水洗滌，最后在低于60℃條件下干燥，得到NaClO2晶體。

（5）步驟①亞氯酸鈉與碘化鉀晶體在稀硫酸環(huán)境中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì)和氯離子，離子方程式為：ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl- ；

（6）步驟②中用bmol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定，即與碘反應(yīng)，指示碘被完全還原成碘離子，就用淀粉溶液，由藍色到無色，判斷滴定終點。

（7）由反應(yīng)ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl- I2+2S2O32-=2I-+S4O62- 可找到相應(yīng)關(guān)系式：

ClO2-——2I2——4S2O32-

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n(ClO2-) bmol/L×VmL×10—3

樣品中NaClO2的質(zhì)最分數(shù)為：（bmol/L×VmL×10—3×90.5g/mol÷4）×（100mL/25mL）=。