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 ℃时析出的晶体是NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。现利用图10所示装置进行实验。

（1）装置③的作用是____________________。

⑵装置②中产生ClO₂的化学方程式为____；

装置④中制备NaClO₂的化学方程式为____。

（3）从装置④反应后的溶液获得NaClO₂晶体的操作步骤为：

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250 mL待测溶液。

②移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用c mol·L^－1 Na₂S₂O₃标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得平均值为V mL(已知：I₂＋2S₂O₃^2-=2I^－＋S₄O₆^2-)。

⑷达到滴定终点时的现象为________________。

⑸该样品中NaClO₂的质量分数为____________(用含m、c、V的代数式表示)。

⑹在滴定操作正确无误的情况下，此实验测得结果偏高，原因用离子方程式表示为________________。

Answer

（1）防止倒吸(或其他正确说法)(2分)

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

2NaOH＋2ClO2＋H2O2=2NaClO2＋2H2O＋O2↑(2分)

（3）用38 ℃～60 ℃的温水洗涤(2分，仅写 “洗涤”给1分)

（4）溶液由蓝色变为无色且半分钟不变色(2分，“半分钟”不写不扣分)

（5）%(2分)，（6）4I－＋O2＋4H＋=2I2＋2H2O (2分)

【解析】（1）装置④中气体反应，装置内压强降低，装置③防止倒吸；答案为：防止倒吸；

（2）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，

（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）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，

（5）令样品中NaClO2的质量分数为a，则：

NaClO2～2I2～4S2O32－

90.5g          4mol

mag          c mol·L-1×V×10-3L×

所以90.5g：mag=4mol：c mol·L-1×V×10-3L×

解得a=%

（6）实验测得结果偏高，说明滴定消耗的Na2S2O3标准液体积偏高，溶液中碘的含量偏高，应是生成的碘离子被氧气氧化为碘，同时生成水，反应离子方程式为4I－+O2+4H＋=2I2+2H2O，

考点：氯、溴、碘及其化合物的综合应用；探究物质的组成或测量物质的含量；制备实验方案的设计．