Question

（17分）亚氯酸钠(NaClO₂)是重要漂白剂。探究小组开展如下实验，回答下列问题：

实验Ⅰ：制取NaClO₂晶体按下图装置进行制取。

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）用50%双氧水配制30%的H₂O₂溶液，需要的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯外，还需要        （填仪器名称）；

（2）装置C的作用是                             ；

（3）装置B内生成的ClO₂气体与装置D中混合溶液反应生成NaClO₂，生成NaClO₂的反应方程式为                     。

（4）如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是                   ；

（5）反应后，经以下步骤可从装置D的溶液获得NaClO₂晶体。请补充完整操作iii。

i.55℃蒸发结晶；

ii.趁热过滤；

iii.           ；

iv.低于60℃干燥，得到成品。

实验Ⅱ：样品杂质分析与纯度测定

（6）上述实验制得的NaClO₂晶体中含少量Na₂SO₄。产生Na₂SO₄最可能的原因是      ；

a. B中有SO₂气体产生，并有部分进入D装置内

b. B中浓硫酸挥发进入D中与NaOH中和

c. B中的硫酸钠进入到D装置内

（7）测定样品中NaClO₂的纯度。测定时进行如下实验：

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－）。

①确认滴定终点的现象是                 ；

②所称取的样品中NaClO₂的物质的量为               （用含c、V的代数式表示）。

Answer

（17分）

（1）量筒 （2）防止D瓶溶液倒吸到B瓶中（或安全瓶）

（3）2ClO2 ＋ 2NaOH ＋ H2O2 ＝ 2NaClO2 ＋ O2 ＋ 2H2O

（4）NaClO3和NaCl

（5）用45℃左右的热水洗涤3遍（热水温度高于38℃，低于60℃）

（6）a

（7）①溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原 ②c•V•10-3

【解析】

试题分析：（1）用50%双氧水配制30%的H2O2溶液，需要的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶体滴管、容量瓶，所以玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯外，还需要量筒。

（2）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；

（3）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：2ClO2 ＋ 2NaOH ＋ H2O2 ＝ 2NaClO2 ＋ O2 ＋ 2H2O，

(4) 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）NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O，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，所以操作iii为用45℃左右的热水洗涤3遍。

（6）在B中可能发生Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4 +SO2↑+H2O,产生的SO2 被带入D中，SO2与H2O2 反应生成硫酸钠，a项正确；浓硫酸难挥发，不会进入D，b项错误；硫酸钠是难挥发的盐，也不会进入D，c项错误；选a。

（7）①碘遇淀粉变蓝色，反应结束时，碘反应完全，滴加最后一滴Na2S2O3标准液时溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原，说明到达滴定终点；②令样品中NaClO2的物质的量x，根据化学反应可得关系式，

NaClO2～2I2～4S2O32－

1mol 4mol

0.25x c mol·L-1×V×10-3L

列方程解得x= c•V•10-3 mol。

考点：考查亚氯酸钠制备实验的基本操作，亚氯酸钠的性质及中和滴定等知识。