Question

【題目】某化學興趣小組同學展開對漂白劑亞氯酸鈉的研究．

實驗I：制取晶體

己知：飽和溶液在溫度低于時析出晶體是，高于時析出晶體是，高于時分解成和。利用如圖所示裝置進行實驗．

裝置的作用是 ______ ；裝置的作用是 ______ ．

裝置中產生的還原劑是 ______ ；裝置中制備NaClO2的化學方程式為 ______ ．

從裝置反應后的溶液獲得晶體的操作步驟為：

減壓，蒸發結晶；

趁熱過濾；

______ ；

低于干燥，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：

準確稱取所得亞氯酸鈉樣品mg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：將所得混合液配成250mL待測溶液．

移取待測溶液于錐形瓶中，加幾滴淀粉溶液，用c 標準液滴定，至滴定終點。重復2次，測得平均值為V 已知：

達到滴定終點時的現象為 ______ ．

該樣品中的質量分數為 ______ 用含m、c、V的代數式表示．

在滴定操作正確無誤的情況下，此實驗測得結果偏高，原因用離子方程式表示為 ______ ．

Answer 1

【答案】防止倒吸 吸收未反應的，防止逸出污染空氣 用熱水洗滌 滴加最后一滴標準液時溶液由藍色變為無色且半分鐘內不變色，說明到達滴定終點

【解析】

裝置②中制備得到ClO2，所以三頸瓶中反應為NaClO3和Na2SO3在濃H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4，二氧化氯和氫氧化鈉反應生成NaClO2，②中可能發生Na2SO3+H2SO4（濃）=Na2SO4+SO2↑+H2O，產生的SO2被帶入④中，SO2與H2O2反應生成硫酸鈉。由題目信息可知，應控制溫度38℃～60℃，低于38℃會析出，高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl；裝置③的作用是安全瓶，有防倒吸作用，從裝置④的溶液獲得NaClO2晶體，需要蒸發結晶、趁熱過濾、洗滌、干燥，裝置①⑤是吸收多余氣體防止污染．

（1）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；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）裝置②中產生ClO2，亞硫酸鈉具有還原性，在反應中作還原劑，生成硫酸鈉，結合原子守恒可知，還有水生成；裝置④反應后的溶液獲得NaClO2晶體，故裝置④中生成NaClO2，Cl元素的化合價降低，雙氧水應表現還原性，有氧氣生成，結合原子守恒可知，還有水生成，然后配平書寫方程式；

（3）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，注意溫度控制；由題目信息， 時析出晶體是，高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl，故應控制溫度38℃～60℃洗滌；
（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；

（5）由ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得關系式NaClO2～2I2～4S2O32-，根據關系式NaClO2～2I2～4S2O32-進行計算．

(1)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，當關閉K2打開K1時，可以吸收反應產生的ClO2氣體，防止污染環境，裝置③為安全瓶，防止裝置②中氣體溫度降低而產生倒吸，

故答案為：防止倒吸；吸收多余的ClO2氣體，防止污染環境；

(2)氯酸鈉在酸性溶液中氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉，本身被還原為二氧化氯，反應的化學方程式應為：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(濃)═2ClO2↑+2Na2SO4+H2O，硫元素的化合價升高，Na2SO3做還原劑，裝置④反應后的溶液獲得NaClO2晶體，故裝置④中生成NaClO2，Cl元素的化合價降低，雙氧水應表現還原性，有氧氣生成，結合原子守恒可知，還有水生成，配平后方程式為：，

故答案為：;；

(3) 高于60℃時分解成NaClO3和NaCl，所以在減壓條件下于蒸發結晶，以防NaClO2分解；時析出晶體是，為防止析出晶體，應趁熱過濾。所以應控制溫度38℃60℃進行洗滌，

故答案為：用38℃60℃熱水洗滌；

(4)碘遇淀粉變藍色，反應結束時，碘反應完全，滴加最后一滴標準液時溶液由藍色變為無色且半分鐘內不變色，說明到達滴定終點，

故答案為：滴加最后一滴標準液時溶液由藍色變為無色且半分鐘內不變色，說明到達滴定終點；

(5)設樣品中NaClO2的質量分數為a，則：根據關系式NaClO22I24S2O32，4n(NaClO2)=n(S2O32-)，即×4=

解得：a=；

故答案為：。

（6）實驗結果偏高，說明空氣中的氧氣消耗了碘離子，使碘單質的量增多，消耗更多的，

故答案為：。