Question

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

實驗Ⅰ：制取NaClO2晶體按圖裝置進行制取。

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

(1)裝置C的作用是___________________。

(2)B中產生ClO2的化學方程式_________________________。

(3)裝置D中反應生成NaClO2的化學方程式為____________ 。反應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_______，檢驗該離子的方法是____________。

(4)請補充從裝置D反應后的溶液中獲得NaClO2晶體的操作步驟。

①減壓，55℃蒸發結晶；②______________；③______________；④______________；得到成品。

(5)如果撤去D中的冷水浴，可能導致產品中混有的雜質是______________。

Answer 1

【答案】防止D瓶溶液倒吸到B瓶中（或安全瓶） 2NaClO3+Na2SO3+ H2SO4＝2Na2SO4+2ClO2 ↑+ H2O 2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+2H2O+O2 SO42－ 取少量反應后的溶液，先加足量的鹽酸，再加BaCl2溶液，若產生白色沉淀，則說明含有SO42－ 趁熱過濾 用38℃~60℃熱水洗滌 低于60℃干燥 NaClO3和NaCl

【解析】

(1)裝置C的作用是安全瓶，防止D瓶溶液倒吸到B瓶中；

(2)NaClO3和Na2SO3在濃H2SO4的作用生成ClO2和Na2SO4；

(3)裝置D中制備NaClO2晶體，根據提供信息確定反應物及生成物，再配平；B制得的氣體中含有SO2，在裝置D中被氧化生成硫酸；

(4)從溶液中制取晶體，一般采用蒸發結晶、過濾、洗滌、干燥的方法；

(5)高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl；

(1)裝置D中二氧化氯、NaOH與過氧化氫發生反應生成亞氯酸鈉，導致裝置內壓強降低，為防止D瓶溶液倒吸到B瓶中，裝置C的作用是安全瓶；

(2)裝置B為制備ClO2，B中反應為NaClO3和Na2SO3在濃H2SO4的作用生成ClO2和Na2SO4，反應的方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4＝2Na2SO4+2ClO2 ↑+H2O；

(3)裝置D中制備NaClO2晶體，反應物為ClO2、NaOH、H2O2，Cl元素的化合價降低，則雙氧水應表現還原性，有氧氣生成，生成物為NaClO2、O2，結合原子守恒，還有水生成，方程式為：2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+2H2O+O2；B制得的氣體中含有SO2，在裝置D中被氧化生成硫酸，溶液中可能存在SO42；檢驗SO42的操作：取少量反應后的溶液，先加足量的鹽酸，再加BaCl2溶液，若產生白色沉淀，則說明含有SO42－；

(4)從溶液中制取晶體，一般采用蒸發結晶、過濾、洗滌、干燥的方法，為防止析出晶體NaClO23H2O，應趁熱過濾，由題目信息可知，應控制溫度38℃60℃進行洗滌，低于60℃干燥；

（5）由題目信息可知，高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl，所以如果撤去D中的冷水浴，可能導致產品中混有的雜質是NaClO3和NaCl。