题目内容

某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。
实验I:制取NaClO2晶体
己知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出品体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。利用下图所示装置进行实验。

(1)装置③的作用是                                      
装置①的作用是                                       
(2)装置②中产生ClO2的还原剂是                            
装置④中制备ClO2的化学方程式为                        
(3)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趁热过滤;③       ;④低于60℃干燥,得到成品。
实验Ⅱ:测定某亚氯酸钠样品的纯度。
设计如下实验方案,并进行实验:
①准确称取所得亚氯酸钠样品小打烧杯中,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250mL待测溶液。
②移取25.00mL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+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
(4)达到滴定终点时的现象为                                     
(5)该样品中NaClO2的质量分数为                              (用含m、c、V的代数式表示)。
(6)在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,原因用离子方程式表示为                                                                。

(1)防止倒吸(2分);吸收装置中末反应的ClO2,防止外逸污染空气(2分)
(2)Na2SO3(2分);2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑(3分)
(3)用38℃~60℃的温水洗涤(2分)
(4)滴加最后一滴液体时溶液由蓝色变成无色且半分钟内不变色(2分)
(5)%(3分)
(6)4I+O2+4H =2I2+2H2O(2分)

解析试题分析:(1)装置④中气体反应,装置内压强降低,装置③防止倒吸;装置中有未反应的ClO2,装置①可以吸收未反应的ClO2,防止逸出污染空气;
答案为:防止倒吸;吸收未反应的ClO2,防止逸出污染空气;
(2)亚硫酸钠具有还原性,在反应中作还原剂;
装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体,故装置④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:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2
答案为:Na2SO3;2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2
(3)从溶液中制取晶体,一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,为防止析出晶体NaClO2·3H2O,应趁热过滤,由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃进行洗涤,低于60℃干燥,
答案为:用38℃~60℃热水洗涤;
(4)碘遇淀粉变蓝色,反应结束时,碘反应完全,滴加最后一滴Na2S2O3标准液时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色,说明到达滴定终点,
答案为:滴加最后一滴Na2S2O3标准液时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色,说明到达滴定终点;
(5)令样品中NaClO2的质量分数为a,则:
NaClO2~2I2~4S2O32
90.5g          4mol
mag          c mol·L-1×V×10-3L×
所以90.5g:mag=4mol:c mol·L-1×V×10-3
解得a=%,
答案为:%
(6)实验测得结果偏高,说明滴定消耗的Na2S2O3标准液体积偏高,溶液中碘的含量偏高,应是生成的碘离子被氧气氧化为碘,同时生成水,反应离子方程式为4I+O2+4H=2I2+2H2O,
答案为:4I+O2+4H=2I2+2H2O.
考点:氯、溴、碘及其化合物的综合应用;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计

练习册系列答案
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一定浓度NaHCO3溶液与CuSO4溶液反应后生成了蓝绿色颗粒状沉淀。就沉淀成分提出了如下三种假设:
假设一:沉淀是CuCO3;假设二:沉淀是Cu(OH)2
假设三:沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。
(1)写出假设二,沉淀是Cu(OH)2生成的理由                                (用离子方程式表示);
(2)为了探究沉淀的成分,取出了一部分沉淀,滴加稀盐酸,有气体放出。凭此现象,判断沉淀中含有                                         
(3)为了进一步探究沉淀的成分,进而确定假设中何种假设成立,设计实验,装置图如下:

①研究沉淀物组成前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为          、洗涤、干燥;
②装置E中药品的名称是       作用为                            
③实验过程中有以下操作步骤:a.打开K1、K3,关闭K2、K4,通入过量空气。此步骤的作用是                                              
b.关闭K1、K3,打开K2、K4,充分反应,c.再通入过量空气时,活塞处于打开的是         ,关闭的是                                       
④若沉淀样品的质量为m g,装置D的质量增加了n g;若沉淀样品为纯净物,m、 n之间的关系为                                               
若假设三成立,则Cu(OH)2的质量分数为         ;若不进行步骤c,则会使测得结果       (填“偏高”“无影响”“偏低”)。

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