Question

（14分）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。Ba(ClO)₂可溶于水。

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                         。

（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。

（4）设计实验检验所得NaClO₂晶体是否含有杂质Na₂SO₄，操作与现象是：取少量晶体溶于蒸馏水，                                                      。

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－）。

（5）滴定中使用的指示剂是       ，达到滴定终点时的现象为                 。

（6） 样品中NaClO₂的质量分数为      （用含m、c、V的代数式表示，式量：NaClO₂  90.5）。

Answer

（1）吸收多余的ClO2气体，防止污染环境(1分)

防止倒吸(或作安全瓶等其它正确说法) (1分)

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

（3）用38℃～60℃的温水洗涤(2分，仅写“洗涤”给1分)

（4）滴加几滴BaCl2溶液，若有白色沉淀出现，则含有Na2SO4，若无白色沉淀出现，则不含Na2SO4。 (2分，答一方面扣1分)

（5）淀粉溶液（1分）；溶液由蓝色变为无色且半分钟不变色 (2分，“半分钟”不写扣1)

（6） 或 (3分)

【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。

（2）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。

（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）利用SO42‾与Ba2+的反应检验所得NaClO2晶体是否含有杂质Na2SO4，操作与现象是：取少量晶体溶于蒸馏水，滴加几滴BaCl2溶液，若有白色沉淀出现，则含有Na2SO4，若无白色沉淀出现，则不含Na2SO4。

（5）碘遇淀粉变蓝色，所以指示剂为：淀粉溶液；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。

（6）令样品中NaClO2的质量分数为x，则：NaClO2～2I2～4S2O32-

90.5g        4mol

mxg         c mol•L-1×V×10-3L×

所以90.5g：mxg=4mol：c mol•L-1×V×10-3L×，解得x=或 。

考点：本题考查物质的制备、实验方案的设计与评价、氧化还原反应滴定。