Question

亞氯酸鈉（NaClO₂）是一種高效氧化劑、漂白劑。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℃時析出晶體是NaClO₂，高于60℃時NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。利用下圖所示裝置制備亞氯酸鈉。

完成下列填空：
（1）裝置②中產生ClO₂的化學方程式為           。裝置③的作用是             。
（2）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          ；③       ；④低于60℃干燥，得到成品。
（3）準確稱取所得亞氯酸鈉樣品10g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（ClO₂^－+ 4I^－+4H⁺ →2H₂O+2I₂+Cl^－）。將所得混合液配成250mL待測溶液。配制待測液需用到的定量玻璃儀器是            ；
（4）取25.00mL待測液，用2.0 mol/L Na₂S₂O₃標準液滴定（I₂ +2S₂O₃^2－→2I^－+S₄O₆^2－），以淀粉溶液做指示劑，達到滴定終點時的現象為          。重復滴定2次，測得Na₂S₂O₃溶液平均值為20.00 mL。該樣品中NaClO₂的質量分數為             。
（5）通過分析說明裝置①在本實驗中的作用                               。

Answer 1

（1）2NaClO₃ + Na₂SO₃ + H₂SO₄→2ClO₂ + 2Na₂SO₄ + H₂O（2分）防止倒吸。
（2）趁熱過濾；用38－60℃的溫水洗滌
（3）250mL容量瓶；（2分）
（4）溶液由藍色變為無色且半分鐘內不變色。90.5%（2分）
（5）當關閉K₂時，打開K₁，可以吸收反應產生的氣體。（2分）

解析試題分析：（1）根據反應物NaClO₃、Na₂SO₃、H₂SO₄，生成物為ClO₂和2Na₂SO₄，配平方程式為2NaClO₃ + Na₂SO₃ + H₂SO₄=2ClO₂ + 2Na₂SO₄ + H₂O；裝置③為安全瓶，防止裝置②中氣體溫度降低而產生倒吸；
（2）因為NaClO₂飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO₂·3H₂O，高于38℃時析出晶體是NaClO₂，高于60℃時NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl，若要得到NaClO₂晶體，需在38－60℃得到晶體，故操作為趁熱過濾；用38－60℃的溫水洗滌；
（3）容量瓶要指明規格；
（4）有碘單質參和生成的反應，一般采用淀粉溶液做指示劑，該反應是Na₂S₂O₃標準液滴定碘，終點溶液由藍色變為無色且半分鐘內不變色；
計算時一般找出關系式，由此進行計算，關系式為ClO₂^－——2I₂——4S₂O₃^2－
n(ClO₂^－)= 1/4 n(S₂O₃^2－)=1/4×20×10^-3×2=0.01mol
m(NaClO₂)=0.01×90.5=9.05g    該樣品中NaClO₂的質量分數為9.05g÷10g=0.905
（5）本實驗產生污染性氣體，直接排放會污染環境，故需要尾氣處理，裝置①就是用堿吸收反應產生的ClO₂等尾氣。
考點：考查物質的制備及實驗分析等有關問題。