Question

铋酸钠（NaBiO₃）是分析化学中的重要试剂，某化学兴趣小组设计下图实验装置制取铋酸钠并进行纯度检测。

（制取）氯气和氢氧化铋反应制取NaBiO₃。

已知：① Bi(OH)₃难溶于水，白色。

②装置丙中盛有Bi(OH)₃与NaOH溶液混合物。

③NaBiO₃不溶于冷水，浅黄色，遇沸水或酸则迅速分解。

（1）装置乙中盛装的试剂是__，装置丁的作用是__。

（2）装置丙中发生反应的离子方程式是_____。

（3）当观察到___现象时，可以初步判断丙中反应已完成。

（4）反应结束后，为了从装置丙中获得更多产品，需要的操作依次：在冰水中冷却结晶、___、干燥。

（5）有人设计如图的装置制取NaBiO₃（加热和夹持仪器已略去）。

该装置比上一装置具有更高的安全性。

①盛浓盐酸的滴液漏斗中右侧玻璃管的作用是____。

②拆除装置前必须先除去A中残留Cl₂以免污染空气。通过控制开关，除去Cl₂的操作是___。

（检测纯度）

（6）取上述NaBiO₃产品ｗg，用足量硫酸和MnSO₄稀溶液使其还原为Bi³⁺，再用c mol•L^-1的H₂C₂O₄标准溶液滴定生成的MnO（已知：H₂C₂O₄+ MnO—CO₂+Mn²⁺+HO₂，未配平），滴定终点时溶液的颜色变化为　__，假设终点时消耗VmL标准溶液。计算该产品的纯度为___（用含w、c、V的代数式表示）。

Answer

饱和食盐水 吸收过量的氯气，防止污染环境 Bi(OH)3+3OH-+Na++Cl2=NaBiO3+2Cl-+ 3H2O 丙中白色固体消失，或浅黄色不再加深，或丙的上方充满黄绿色气体 过滤、洗涤 平衡气压，使浓盐酸顺利滴下 关闭K1、K3，打开K2（关闭K1可不写） 溶液颜色由紫红色变成无色 ×100%或×100%或%

【解析】

由实验装置图可知，装置甲中浓盐酸与二氧化锰共热反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，氯气中混有氯化氢气体，装置乙中盛有饱和食盐水，用于除去氯化氢，装置丙为铋酸钠制备装置，碱性条件下，氯气将氢氧化铋氧化生成铋酸钠，装置丁中盛有氢氧化钠溶液，用于吸收过量的氯气，防止污染环境。

（1）由分析可知，装置乙中盛有饱和食盐水，用于除去氯化氢，装置丁中盛有氢氧化钠溶液，用于吸收过量的氯气，防止污染环境，故答案为：饱和食盐水；吸收过量的氯气，防止污染环境；

（2）装置丙为铋酸钠制备装置，碱性条件下，氯气与氢氧化铋发生氧化还原反应生成铋酸钠、氯化钠和水，反应的离子方程式为Bi(OH)3+3OH-+Na++Cl2=NaBiO3+2Cl-+ 3H2O，故答案为：Bi（OH）3+3OH-+Na++Cl2=NaBiO3+2Cl-+ 3H2O；

（3）若丙中反应已完成，装置丙中白色的氢氧化铋会全部变为浅黄色的铋酸钠，固体的浅黄色不会再加深，溶液的上方会充满过量的黄绿色的氯气，故答案为：丙中白色固体消失，或浅黄色不再加深，或丙的上方充满黄绿色气体；

（4）由题意可知，铋酸钠不溶于冷水，遇沸水或酸会迅速分解，则从装置丙中获得更多铋酸钠的操作是在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：过滤、洗涤；

（5）①装置A中盛浓盐酸的滴液漏斗能起到平衡气压，使浓盐酸顺利滴下的作用，故答案为：平衡气压，使浓盐酸顺利滴下；

②从实验装置图可知，关闭K1、K3，打开K2可使NaOH溶液进入三颈烧瓶中，与其中的氯气反应除去A中残留氯气以免污染空气，故答案为：关闭K1、K3，打开K2；

（6）用草酸标准溶液滴定过量的高锰酸钾溶液时，当紫色的高锰酸钾完全转化为无色的硫酸锰时，说明高锰酸钾完全反应，达到滴定终点；设产品中铋酸钠的质量为m，根据得失电子数目守恒可得：5NaBiO3～2Mn2+～2MnO4-～5H2C2O4，由此建立如下求解关系式：

解得m==0.28cVg，则产品的纯度为×100%=×100%，故答案为：溶液颜色由紫红色变成无色；×100%或×100%或%。