题目内容
【题目】亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂、漂白剂。已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO23H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。利用如图所示装置制备亚氯酸钠。
完成下列填空:
(1)装置②中产生ClO2的化学方程式为 .装置③的作用是 ;
(2)从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:①减压,55℃蒸发结晶;② ;③ ;④低于60℃干燥,得到成品.(选择合适的操作编号填空)
A.冷却到室温后,过滤
B.趁热过滤
C.常温洗涤
D.冰水洗涤
E.38~60℃的温水洗涤
(3)准确称取所得亚氯酸钠样品10g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(ClO2﹣+4I﹣+4H+═2H2O+2I2+Cl﹣).将所得混合液配成250mL待测溶液.配制待测液需用到的定量玻璃仪器是 ;
(4)取25.00mL待测液,用2.0mol/L Na2S2O3标准液滴定(I2+2S2O32﹣═2I﹣+S4O62﹣),以淀粉溶液做指示剂,达到滴定终点时的现象为 ___________________________。重复滴定2~3次,测得所用Na2S2O3溶液体积的平均值为20.00mL。该样品中NaClO2的质量分数为 。
(5)Na2FeO4和ClO2在水处理过程中分别被还原为Fe3+和Cl﹣.如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是 > > 。(填化学式)
【答案】(1)2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O(2分) 防止倒吸(2分)
(2)B E (1分一空) (3)250mL容量瓶;(2分)
(4)溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色(2分) 90.5%(2分)
(5)ClO2>Cl2>Na2FeO4(2分)
【解析】
试题分析:(1)根据反应物NaClO3、Na2SO3、H2SO4,生成物为ClO2和2Na2SO4可知该反应的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O;装置③为安全瓶,防止装置②中气体温度降低而产生倒吸;
(2)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38-60℃的温水洗涤;答案选BE;
(3)将所得混合液配成250mL待测溶液,因此配制待测液需用到的定量玻璃仪器是250mL容量瓶;
(4)有碘单质参和生成的反应,一般采用淀粉溶液做指示剂,该反应是Na2S2O3标准液滴定碘,终点溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色;根据方程式可知关系式为ClO2-~2I2~4S2O32-,则n(ClO2-)=1/4 n(S2O32-)=1/4×0.02L×2mol/L=0.01mol,所以m(NaClO2)=0.01mol×90.5g/mol=9.05g,所以该样品中NaClO2的质量分数为×100%=90.5%。
(5)以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,设质量均为m,ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率分别消毒效率分别为、、,所以由大到小的顺序为ClO2>Cl2>Na2FeO4。