Question

【題目】某化學興趣小組同學展開對漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)的研究。

實驗Ⅰ：制取NaClO2晶體

已知：NaClO2飽和溶液在溫度低于38 ℃時析出的晶體是NaClO2·3H2O，高于38 ℃時析出的晶體是NaClO2，高于60 ℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl。現利用下圖所示裝置進行實驗。

（1）裝置③的作用是__________________________。

（2）裝置②中產生ClO2的化學方程式為_______________________________________；裝置④中制備NaClO2的離子方程式為____________________________________________。

（3）從裝置④反應后的溶液獲得NaClO2晶體的操作步驟為：

①減壓，55 ℃蒸發結晶；② 趁熱過濾；③________________；④ 低于60 ℃干燥，得到成品。

實驗Ⅱ：測定某亞氯酸鈉樣品的純度。設計如下實驗方案，并進行實驗：

①準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量的碘化鉀晶體，再滴入適量的稀硫酸，充分反應(已知：ClO＋4I－＋4H＋===2H2O＋2I2＋Cl－)；將所得混合液配成250 mL待測溶液。②移取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中，加幾滴淀粉溶液，用c mol·L－1 Na2S2O3標準液滴定，至滴定終點。重復2次，測得平均值為V mL(已知：I2＋2S2O===2I－＋S4O)。

（4）配制待測液時，除用到燒杯、玻璃棒外，還必須用到的玻璃儀器有_________。

（5）該樣品中NaClO2的質量分數為__________________(用含m、c、V的代數式表示)。

Answer 1

【答案】 防止倒吸(或其他正確說法) 2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O 2OH— ＋2ClO2＋H2O2===2ClO2— ＋2H2O＋O2 用38 ℃～60 ℃的溫水洗滌 250mL容量瓶 膠頭滴管 %

【解析】實驗Ⅰ：由題中信息可知，裝置②是用于制備ClO2的；裝置③是安全瓶，用于防止倒吸；裝置④是用于制備NaClO2的；裝置①和⑤是尾氣處理裝置。

（1）裝置③的作用是防止倒吸。

（2）裝置②中產生ClO2的化學方程式為2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O；裝置④中制備NaClO2的離子方程式為2OH— ＋2ClO2＋H2O2===2ClO2— ＋2H2O＋O2。

（3）由題中信息可知，NaClO2飽和溶液在溫度低于38 ℃時析出的晶體是NaClO2·3H2O，高于38 ℃時析出的晶體是NaClO2，高于60 ℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl。所以，從裝置④反應后的溶液獲得NaClO2晶體的操作步驟為：①減壓，55 ℃（或38 ℃～60 ℃）蒸發結晶；② 趁熱過濾；③用38 ℃～60 ℃的溫水洗滌；④ 低于60 ℃干燥，得到成品。

實驗Ⅱ：①準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量的碘化鉀晶體，再滴入適量的稀硫酸，充分反應(已知：ClO＋4I－＋4H＋===2H2O＋2I2＋Cl－)；將所得混合液配成250 mL待測溶液。②移取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中，加幾滴淀粉溶液，用c mol·L－1 Na2S2O3標準液滴定，至滴定終點。重復2次，測得平均值為V mL(已知：I2＋2S2O===2I－＋S4O)。

（4）配制待測液時，除用到燒杯、玻璃棒外，還必須用到的玻璃儀器有250mL容量瓶和膠頭滴管。

（5）由實驗過程中的兩個反應可以得到關系式ClO~2I2~4S2O，則n(NaClO2)=4n(Na2S2O3)= ，該樣品中NaClO2的質量分數為%。