题目内容
【题目】NaClO溶液是一种纺织工业用漂白剂,可用一定比例NaOH、Na2CO3的混合溶液和Cl2反应制备。
(1)NaHCO3的存在能增强NaClO溶液的稳定性。Cl2与混合溶液中Na2CO3反应制备NaClO,同时生成NaHCO3,其化学方程式为___。
(2)NaClO溶液中若含有NaClO3会影响产品的品质。测定碱性NaClO样品中NaClO3物质的量浓度的方法如下:取20.00mLNaClO溶液试样,加入过量H2O2,充分反应后,加热煮沸,冷却至室温,加入硫酸酸化,再加入0.1000mol·L-1FeSO4标准溶液30.00mL,充分反应后,用0.01000mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液滴定过量的FeSO4溶液至终点(Cr2O72-被还原为Cr3+),消耗该溶液25.00mL。
已知:ClO3-在碱性条件下性质稳定,在酸性条件下表现出强氧化性;ClO3-+Fe2++H+—Cl-+Fe3++H2O(未配平)。
①加入过量H2O2的目的是__。
②实验中若缺少加热煮沸步骤,所测NaClO3物质的量浓度会有较大误差,原因可能是___(答出一个即可)。
③计算样品中NaClO3物质的量浓度___(写出计算过程)。
【答案】2Na2CO3+Cl2+H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3 将NaClO完全还原 NaClO3在酸性条件下被过量的H2O2还原或部分硫酸亚铁被过量H2O2氧化 1.250×10-2mol·L-1
【解析】
(1)根据题意,反应物为Na2CO3、Cl2、H2O,其中Cl2、H2O反应产生HCl和HClO,都可以与Na2CO3反应,故产物有NaClO、NaHCO3、NaCl。方程式为:2Na2CO3+Cl2+H2O= NaClO+NaCl+2NaHCO3;
(2)①由于NaClO也有强氧化性,会影响NaClO3的测定,所以开始时加H2O2是为了将NaClO完全还原,避免跟后面加入的还原剂Fe2+反应,影响实验结果;
②加热煮沸主要目的是让H2O2分解。若H2O2有剩余,则可能跟酸性条件下NaClO3的反应,或者跟Fe2+反应,使结果出现误差;
③根据题意,Fe2+既与K2Cr2O7反应,又与NaClO3反应。Fe2+的物质的量为0.1mol/L×0.03L=0.003mol, K2Cr2O7的物质的量为:0.01mol/L×0.025L =0.00025mol。由电子转移守恒可得,则与Cr2O72-反应的Fe2+的物质的量为0.00025mol×6=0.0015mol,那么与ClO3-反应的Fe2+的物质的量为0.003mol-0.0015mol=0.0015mol,根据电子转移守恒可得,则ClO3-的物质的量为0.0015mol÷6=0.00025mol,所以NaClO3物质的量浓度c=。