Question

（20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

NaClO₂中含少量Na₂SO₄可用重结晶的方法提纯。下列有关物质的提纯方案不正确的是

	被提纯的物质 [括号内物质是杂质]	除杂试剂	除杂方法
a	CO(g) [CO2(g)]	NaOH溶液、 浓H2SO4	洗气
b	NH4Cl(aq) [Fe^3^＋(aq)]	NaOH溶液	过滤
c	Cl2(g) [HCl(g)]	饱和食盐水、浓H2SO4	洗气
d	Na2CO3(s) [NaHCO3(s)]	—	加热

（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

（20分）

（1）量筒（2分）

（2）防止D瓶溶液倒吸到B瓶中（或安全瓶）（2分）

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

（4）NaClO3和NaCl（2分）

（5）用45℃左右的热水洗涤3遍（热水温度高于38℃，低于60℃）（2分）

（6）a（2分） b（2分）

（7）①溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原（2分）

②c•V•10-3（3分）

【解析】

试题分析：（1）量取50%的双氧水需要用到量筒。

（2）气体通入装置D时容易发生倒吸，所以装置C的作用是：防止D瓶溶液倒吸到B瓶中（或安全瓶）。

（3）装置B产生ClO2，通入D中，根据氧化还原反应原理，ClO2与NaOH、H2O2发生反应生成NaClO2、O2、H2O，配平可得化学方程式：2ClO2 ＋ 2NaOH ＋ H2O2 ＝ 2NaClO2 ＋ O2 ＋ 2H2O。

（4）如果撤去D中的冷水浴，温度较高，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，所以可能导致产品中混有的杂质是：NaClO3和NaCl。

（5）过滤后应洗涤，因为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，所以用45℃左右的热水洗涤3遍（热水温度高于38℃，低于60℃）。

（6）浓硫酸和Na2SO4难挥发，不可能进入装置D中，装置B中反应物有浓硫酸和Na2SO3，二者可能反应生成SO2，SO2进入D装置中，与H2O2、NaOH反应可生成Na2SO4，故a项正确；a、CO2能被NaOH溶液吸收，浓硫酸干燥，正确；b、NaOH不仅能与Fe3+反应，还能与NH4Cl反应，错误；c、饱和食盐水可吸收HCl，而Cl2难溶于饱和食盐水，浓硫酸起到干燥作用，正确；加热时NaHCO3分解生成Na2CO3、CO2、H2O，正确。

（7）①达到滴定终点时，I2恰好完全反应，淀粉溶液做指示剂，所以确认滴定终点的现象是：溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原。

②根据ClO2－+ 4I－+4H+ ＝2H2O+2I2+Cl－，I2 +2S2O32－=2I－+S4O62－，可得对应关系：NaClO2 ～ 4Na2S2O3，则 n（NaClO2）= 1/4n（Na2S2O3）=V/1000L×c mol/L×1/4×4= c•V•10-3。

考点：本题考查基本仪器与基本操作、实验方案的设计与评价、化学计算。