Question

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．利用如图所示装置制备亚氯酸钠．

（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．
（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+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-），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次，测得Na₂S₂O₃溶液平均值为20.00mL．该样品中NaClO₂的质量分数为

 

．
（5）通过分析说明装置①在本实验中的作用

 

．

Answer 1

考点：制备实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）根据反应物NaClO₃、Na₂SO₃、H₂SO₄，生成物为ClO₂和2Na₂SO₄，配平方程式为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；
（3）容量瓶要指明规格；
（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；
计算时一般找出关系式，由此进行计算，关系式为ClO₂^---2I₂--4S₂O₃^2-，n（ClO₂^-）=

1

4

n（S₂O₃^2-）=

1

4

×20×10^-3×2=0.01mol，m（NaClO₂）=0.01×90.5=9.05g，计算得到样品中NaClO₂的质量分数；
（5）本实验产生污染性气体，直接排放会污染环境，故需要尾气处理，装置①就是用碱吸收反应产生的ClO₂等尾气．

解答： 解：（1）根据反应物NaClO₃、Na₂SO₃、H₂SO₄，生成物为ClO₂和2Na₂SO₄，配平方程式为：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，
故答案为：2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2ClO₂+2Na₂SO₄+H₂O；防止倒吸；
（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，
故答案为：趁热过滤；用38-60℃的温水洗涤；
（3）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250mL容量瓶，容量瓶要指明规格，则选择250mL容量瓶，
故答案为：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，滴入最后一滴Na₂S₂O₃标准液，终点溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色；
计算时一般找出关系式，由此进行计算，关系式为ClO₂^---2I₂--4S₂O₃^2-
n（ClO₂^-）=

1

4

n（S₂O₃^2-）=

1

4

×20×10^-3×2=0.01mol
m（NaClO₂）=0.01×90.5=9.05g，
计算得到样品中NaClO₂的质量分数=

9.05g

10g

×100%=90.5%；
故答案为：滴入最后一滴Na₂S₂O₃标准液由蓝色变为无色且半分钟内不变色；90.5%；
（5）本实验产生污染性气体，直接排放会污染环境，故需要尾气处理，装置①就是用碱吸收反应产生的ClO₂等尾气，当关闭K₂时，打开K₁，可以吸收反应产生的气体，故答案为：当关闭K₂时，打开K₁，可以吸收反应产生的气体．

点评：本题考查了物质制备方法和实验设计，步骤理解应用，掌握物质性质和实验基本操作是解题关键，题目难度中等．