Question

某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠（NaClO₂）的研究。

实验Ⅰ：制取NaClO₂晶体

已知：NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出晶体的是NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。

利用下图所示装置进行实验。

（1）装置①的作用是                  装置③的作用是                   。

（2）装置②中产生ClO₂的化学方程式为                     。装置④中产生NaClO₂的化学方程式为                         。

（3）从装置④反应后的溶液获得晶体NaClO₂的操作步骤为：

①减压，55℃蒸发结晶；②趁热过滤；③            ；④低于60℃干燥，得到成品。

实验Ⅱ：测定某亚氯酸钠样品的纯度。

设计如下实验方案，并进行实验：

①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应（已知：ClO₂^－+ 4I^－+4H⁺ =2H₂O+2I₂+Cl^－）。将所得混合液配成100mL待测溶液。

②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，用c mol•L^-1 Na₂S₂O₃标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得消耗标准溶液的体积的平均值为V mL（已知：I₂ +2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－）。

（4）滴定中使用的指示剂是             。

（5）样品中NaClO₂的质量分数为                （用含m、c、V的代数式表示）。

Answer

（1）吸收多余的ClO2气体，防止污染环境；防止倒吸（或作安全瓶等其它正确说法）；

（2）2NaClO3+Na2SO3+H2SO4（浓）==2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+2H2O+O2；

（3）用38℃～60℃的温水洗涤；

（4）淀粉溶液；（5）或；

【解析】

试题分析：（1）装置中有未反应的ClO2，装置①可以吸收未反应的ClO2，防止逸出污染空气；装置④中气体反应，装置内压强降低，装置③防止倒吸；故答案为：吸收未反应的ClO2，防止逸出污染空气；防止倒吸；

（2）亚硫酸钠具有还原性，在反应中作还原剂，装置②中产生ClO2的反应是氯酸钠在酸性溶液中氧化亚硫酸钠为硫酸钠，本身被还原为二氧化氯，反应的化学方程式为：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体，故装置④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，故答案为：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；

（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，故答案为：用38℃～60℃热水洗涤；

（4）碘遇淀粉变蓝色，反应结束时，碘反应完全，滴加最后一滴Na2S2O3标准液时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色，说明到达滴定终点，故答案为：淀粉溶液；

（5）令样品中NaClO2的质量分数为a，则：

NaClO2～2I2～4S2O32-

90.5g 4mol

mag cmol•L-1×V×10-3L×

所以90.5g：mag=4mol：c mol•L-1×V×10-3L×，解得a=%，故答案为：%。

考点：考查了物质的制备、氧化还原反应滴定的相关知识。