题目内容
【题目】化学兴趣小组向同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体
已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出的晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。现利用下图所示装置进行实验。
(1)装置③的作用是____________________。
(2)装置②中产生ClO2的化学方程式为________________ ;装置④中制备NaClO2的化学方程式为____________________。
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mg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(已知:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-)。将所得混合液配成250 mL待测溶液。②移取25.00 mL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-)。
(3)该样品中NaClO2的质量分数为____________(用含m、c、V的代数式表示)。
(4)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______________。
【答案】 防止倒吸 2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O 2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2 % 4I-+O2+4H+=2I2+2H2O
【解析】本题主要考查物质的制备和测量物质的含量。(1)根据反应装置图可知:装置④中气体反应,装置内压强降低,装置③防止倒吸;(2)装置②中氯酸钠被还原为ClO2,则亚硫酸钠被氧化为硫酸钠,其反应的化学方程式为:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;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,根据升降法配平后方程式为:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;
(3)根据方程式可得关系式为:NaClO2~2I2~4S2O32-,该样品中NaClO2的质量分数为=%;(4)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。