Question

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晶体按如下图装置进行制取。

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）装置C的作用是             ；

（2）已知装置B中的产物有ClO₂气体，则装置B中反应的方程式为           ；装置D中反应生成NaClO₂的化学方程式为                   ；反应后的溶液中阴离子除了ClO₂^﹣、ClO₃^﹣、Cl^﹣、ClO^﹣、OH^﹣外还可能含有的一种阴离子是       ；检验该离子的方法是                    ；

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

实验Ⅱ：样品杂质分析与纯度测定

（4）测定样品中NaClO₂的纯度．测定时进行如下实验：

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-)。

达到滴定终点时的现象为________________。该样品中NaClO₂的质量分数为____________(用含m、c、V的代数式表示)。

Answer

（1）防止D瓶溶液倒吸到B瓶中（或安全瓶）

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

SO42－；取少量反应后的溶液，先加足量的盐酸，再加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，说明有SO42－

（3）NaClO3和NaCl（4）溶液由蓝色变为无色且半分钟不变色(“半分钟”不写不扣分)；

【解析】

试题分析：（1））装置D中发生气体反应，装置内压强降低，因此装置C的作用是安全瓶，防止D瓶溶液倒吸到B瓶中；

（2）装置B中的产物有ClO2气体，氧化产物是硫酸钠，则根据原子守恒和电子得失守恒可知装置B中反应的方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4＝2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；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。根据方程式可知反应后的溶液中阴离子除了ClO2﹣、ClO3﹣、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣外还可能含有的一种阴离子是SO42－；硫酸钡是不溶于水不溶于酸的白色沉淀，因此检验硫酸根离子的方法是取少量反应后的溶液，先加足量的盐酸，再加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，说明有SO42－。

（3）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。

（4）①碘遇淀粉变蓝色，反应结束时，碘反应完全，因此滴加最后一滴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。

所以该样品中NaClO2的质量分数为＝

考点：考查亚氯酸钠制备实验的基本操作，亚氯酸钠的性质及含量测定等知识。