Question

【題目】某興趣小組欲制備漂白劑亞氯酸鈉（NaClO2）。甲同學通過查閱文獻發現：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。

實驗I 乙同學利用下圖所示裝置制取NaClO2晶體

（l）裝置B中盛裝濃硫酸的儀器名稱是______，裝置A和E的作用是__________。

（2）裝置D中發生反應的化學方程式為_____________________________________。

（3）反應結束后，先將裝置D反應后的溶液在55℃條件下減壓蒸發結晶，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 丙同學設計實驗測定制得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，充分反應后，配成100mL混合液。

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

（4）步驟① 反應的離子方程式為____________________________________。

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

（6）樣品中NaClO2的質最分數為______________（用含a、b、V的代數式表示）。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 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】試題分析：本題考查NaClO2晶體的制備，物質純度的測定和滴定實驗。

（1）裝置B中盛濃H2SO4的儀器為分液漏斗。裝置B用于制備ClO2，裝置B中反應的化學方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O，裝置A和E中的NaOH用于吸收ClO2，防止污染空氣。

（2）裝置D中ClO2與NaOH和H2O2的混合溶液反應制備NaClO2，ClO2被還原成NaClO2，則H2O2被氧化成O2，寫出反應ClO2+NaOH+H2O2→NaClO2+O2↑+H2O，用化合價升降相等和原子守恒可配平得化學方程式為2NaOH +2ClO2+ H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑。

（3）由于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，所以反應結束后，先將裝置D反應后的溶液在55℃條件下減壓蒸發結晶（溫度控制55℃的目的是防止溫度高于60℃NaClO2分解成NaClO3和NaCl），然后進行的操作是趁熱過濾（防止溫度低于38℃時析出NaClO2·3H2O）。

（4）根據實驗步驟分析，步驟①為NaClO2在酸性條件下將KI氧化成I2，自身還原成Cl-，反應為ClO2-+I-+H+→Cl-+I2+H2O，用化合價升降相等可得ClO2-+4I-+H+→Cl-+2I2+H2O，結合原子守恒和電荷守恒，寫出離子方程式為ClO2-+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O。

（5）由于用Na2S2O3滴定I2，I2遇淀粉呈特征的藍色，所以選用淀粉溶液作指示劑，實驗終點的實驗現象為：滴入一滴Na2S2O3溶液，溶液由藍色褪為無色且在30s內不恢復。

（6）根據反應寫出關系式：NaClO2~2I2~4Na2S2O3，n（NaClO2）=n（Na2S2O3）/4=bV10-3/4mol，原樣品中NaClO2物質的量為bV10-3/4mol= bV10-3mol，質量為90.5bV10-3g，樣品中NaClO2的質量分數為=。