Question

亚氯酸钠（NaClO₂）是重要漂白剂，探究小组开展如下实验，请回答：

[实验Ⅰ] NaClO₂晶体按如下图装置进行制取。

已知：NaClO₂饱和溶液在低于38℃时析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。

（1）装置C起的是                   的作用。

（2）已知装置B中的产物有ClO₂气体，则B中产生气体的化学方程式为          ；装置D中生成NaClO₂和一种助燃气体，其反应的化学方程式为                  ；装置B中反应后的溶液中阴离子除了ClO₂^﹣、ClO₃^﹣、Cl^﹣、ClO^﹣、OH^﹣外还一定含有的一种阴离子是          ；检验该离子的方法是：取少量反应后的溶液于试管中，                  。

（3）从装置D反应后的溶液中获得NaClO₂晶体的操作步骤为：①减压在55℃蒸发结晶；②          ；③用38℃～60℃热水洗涤；④低于           ℃干燥；得到成品。

（4）反应结束后，打开K₁，装置A起的作用是                  ；如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是               。

[实验Ⅱ]样品杂质分析与纯度测定

（5）测定样品中NaClO₂的纯度：准确称一定质量的样品，加入适量蒸馏水和过量的KI晶体，在酸性条件下发生如下反应：ClO₂^﹣+4I^﹣+4H⁺＝2H₂O+2I₂+Cl^﹣，将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液，加入淀粉溶液做指示剂，用c mol•L^﹣1 Na₂S₂O₃标准液滴定至终点，测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL（已知：I₂+2S₂O₃^2﹣＝2I^﹣+S₄O₆^2﹣），则所称取的样品中NaClO₂的物质的量为                 。

Answer

（1）（1分）防止D瓶溶液倒吸到B瓶中（关键词“防倒吸”， 或安全瓶、缓冲瓶）

（2）（7分）2NaClO3 +Na2SO3 + H2SO4＝2ClO2↑+2Na2SO4+ H2O （2分）

2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+2H2O+O2（2分） SO42﹣（1分）

先加足量的盐酸（1分），再加少量BaCl2溶液（1分）

若产生白色沉淀则说明含有SO42﹣（1分）[加盐酸和加氯化钡顺序右以颠倒]

（3）（2分）趁热过滤（1分） 60（1分）

（4）（3分）吸收装置B中多余的ClO2和SO2(1分，说到其中一个也给分)，防止污染空气（1分）NaClO3和NaCl（1分）

（5）（2分）c•V•10-3 mol（如果写出表达式且正确，给1分）

【解析】

试题分析：（1）装置D中发生气体反应，装置内压强降低，装置C的作用是安全瓶，防止D瓶溶液倒吸到B瓶中；

（2）装置B中制备得到ClO2，反应的化学反应方程式为2NaClO3 +Na2SO3 + H2SO4= 2ClO2↑+2Na2SO4+ H2O；装置D反应后的溶液获得NaClO2晶体，装置D中生成NaClO2，Cl元素的化合价降低，双氧水应表现还原性，有氧气生成，结合原子守恒可知，还有水生成，配平后方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+2H2O+O2；B制得的气体中含有SO2，在装置D中被氧化生成硫酸，溶液中可能存在SO42-；用氯化钡溶液检验SO42-，具体操作：取少量反应后的溶液，先加足量的盐酸，再加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明含有SO42-；

（3）从溶液中制取晶体，一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法，为防止析出晶体NaClO2•3H2O，应趁热过滤，由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃进行洗涤，低于60℃干燥；

（4）由于ClO2和SO2均有毒，所以反应结束后，打开K1，装置A起的作用是吸收装置B中多余的ClO2和SO2；由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，所以如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是NaClO3和NaCl；

（5）令样品中NaClO2的物质的量n，则：

NaClO2～2I2～4S2O32-

1mol 4mol

n/4 c mol•L-1×V×10-3L

故n=c•V•10-3mol

考点：考查制备实验方案的设计，涉及实验的基本操作和中和滴定实验原理的应用。