Question

【题目】亚氯酸钠是重要漂白剂，大庆市某高中化学实验探究小组设计如下实验制备亚氯酸钠（NaClO2）晶体。

【查阅资料】

I.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。

II.B中发生的主要反应：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4（浓）=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O。

【进行实验】

（1）盛装NaClO3和Na2SO3固体的仪器名称是_____。

（2）装置C的作用是____________。

（3）ClO2气体与装置D中混合溶液反应生成NaClO2，生成NaClO2的反应方程式为______。

（4）反应后，经以下步骤可从装置D的溶液获得NaClO2晶体。请补充完整操作。

①55℃蒸发结晶；②趁热过滤；③38-60℃热水洗涤；④低于____干燥，得到成品。

右图是某同学的过滤操作示意图，其操作不规范的是________（填标号）。

a.将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁

b.滤纸边缘高出漏斗边缘

c.用玻璃棒引流

d.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度

【实验反思】

（1）如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是_______。

（2）实验须使B中NaClO3稍微过量，原因是__________，如NaClO3不足，则装置D中可能产生SO42-，检验装置D中是否含有SO42-的方法是：取少量D中反应后的溶液于试管中，__________，证明溶液中存在SO42-。

（3）测定产品中NaClO2的纯度。测定时进行如下实验：

准确称mg样品，加入适量蒸馏水和过量的KI晶体，在酸性条件下发生如下反应：ClO2－+ 4I－+4H+ ＝2H2O+2I2+Cl－，将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液，加入淀粉溶液做指示剂，用cmol·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 +2S2O32－=2I－+S4O62－）。所称取的样品中NaClO2<span lang="EN-US" style="font-size:10.5pt;mso-bidi-font-size:12.0pt;font-family:&quot;Times New Roman&quot;,&quot;serif&quot;;mso-fareast-font-family:&quot;Times New Roman&quot;;mso-ansi-language:EN-US;mso-fareast-language:ZH-CN;mso-bidi-language:AR-SA">质量百分含量</span>为_________（用含m、c、V的代数式表示）。

Answer 1

【答案】 三颈烧瓶 防止D试管中液体进入B中（或安全瓶、防倒吸） 2ClO2+H2O2+2OH－＝2ClO2－+O2↑+2H2O 60℃ b d NaClO3和NaCl NaClO3稍微过量,防止B中产生SO2进入D试管中，影响产品纯度 加入足量的盐酸，无现象，再加适量BaCl2溶液，产生白色沉淀 ％

【解析】本题考查实验方案设计与评价，【进行实验】（1）盛放NaClO3和Na2SO3的固体的仪器是三颈烧瓶；（2）装置C的作用是安全瓶，防止D试管中液体进入装置B中；（3）根据信息，ClO2→NaClO2，其中Cl的化合价由＋4价→＋3价，化合价降低，即ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂，被氧化成O2，因此有ClO2＋H2O2＋NaOH→NaClO2＋O2↑＋H2O，然后根据化合价的升降发进行配平，即离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH－＝2ClO2－+O2↑+2H2O ；（4）根据信息，NaClO2在高于60℃时，分解成NaClO3和NaCl，因此低于60℃干燥；过滤注意事项：一贴二低三靠，a、根据过滤时注意事项，故a说法正确；b、过滤时滤纸的边缘低于漏斗边缘，故b说法错误；c、过滤时用玻璃棒引流，故c说法正确；d、过滤时不能用玻璃棒搅拌，防止弄破滤纸，故d说法正确；【实验反思】（1）如果撤去D中冷水浴，可能造成温度超过60℃，使NaClO2分解成NaClO3和NaCl，因此产品中杂质可能是NaClO3和NaCl；（2）因为硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2，SO2进入装置D中，产生杂质，因此NaClO3稍微过量的目的是防止B中产生SO2进入D试管中，影响产品纯度；检验SO42－的操作是：加入足量的盐酸，无现象，再加适量BaCl2溶液，产生白色沉淀；（3）建立关系式：ClO2－～2I2～4S2O32－，因此样品中m(NaClO2)=V×10－3×c×100×90.5/(4×25)g，即质量分数为V×10－3×c×100×90.5/(4×25×m)×100%= ％。