Question

亚氯酸钠（NaClO₂）是重要漂白剂。某小组按如图装置制取无水NaClO₂晶体。

已知：①NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出晶体是NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl；

②二氧化氯极易溶于水。NaClO₂晶体易溶于水，难溶解于乙醇等有机溶剂。

（1）装置A中NaClO₃和Na₂SO₃制备ClO₂气体，A中反应的化学方程式为          ；该装置中采用浓硫酸而不用稀硫酸的原因是                 。

（2）装置B的作用是               。装置C中反应为放热反应，在不改变反应物浓度和体积的条件下，为了使反应在低温下进行，实验中可采取的措施是        、            。

（3）写出装置C中发生的离子方程式                   。

（4）从装置C反应后的溶液中获得无水NaClO₂晶体的操作步骤为：①减压，55℃蒸发结晶；②          ；③用           洗涤2~3次；④在            条件下干燥得到成品。

（5）测定样品中NaClO₂的纯度。测定时进行如下实验：

准确称m g的样品，加入适量蒸馏水和过量KI晶体，在酸性条件下发生反应：ClO₂^－+4I^－+4H⁺═2H₂O+2I₂+Cl^－，将所得混合液稀释成100 mL待测溶液．取25.00 mL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－）．请计算所称取的样品中NaClO₂的质量分数为                 。（用含m、c、V的代数式表示）

Answer

（1）2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O； 减少ClO2溶解

（2）防止倒吸 给C装置加冰水浴、缓慢滴加硫酸

（3）2ClO2+H2O2+2OH－= 2ClO2－+ O2↑+ 2H2O

（4）趁热过滤 ；乙醇 ；低于60℃

（5）

【解析】

试题分析：（1）根据反应物NaClO3、Na2SO3、H2SO4，生成物为ClO2和2Na2SO4，配平方程式为2NaClO3 + Na2SO3 + H2SO4=2ClO2 + 2Na2SO4 + H2O；采用浓硫酸而不用稀硫酸的原因是减少ClO2溶解。（2）装置B为安全瓶，防止装置C中气体温度降低而产生倒吸；装置C中反应为放热反应，在不改变反应物浓度和体积的条件下，为了使反应在低温下进行，实验中可采取的措施是给C装置加冰水浴、缓慢滴加硫酸；

（3）装置C中ClO2把过氧化氢氧化为氧气，发生的离子方程式2ClO2+H2O2+2OH－= 2ClO2－+ O2↑+ 2H2O。（4）因为NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O，高于38℃时析出晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，若要得到NaClO2晶体，需在38－60℃得到晶体，故操作为趁热过滤；用乙醇洗涤；低于60℃条件下干燥得到成品。

（5）反应关系式为ClO2－——2I2——4S2O32－

n(ClO2－)=1/4 n(S2O32－)=1/4×V×10-3×C mol

m(NaClO2)=1/4×V×10-3×C×90.5=9.05CV10-3g

该样品中NaClO2的质量分数为。

考点：本题考查化学实验。