Question

已知亚铝酸钠（NaClO₂）为白色粉末，易溶于水，NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO₂
?3H₂O，在38-60℃时析出的晶体是NaClO₂，高于60℃时NaClO₃和NaCl，某同学利用如图所示装置制备亚铝酸钠，并进行一系列的探究．
（1）②中生成的气体为ClO₂，是有强烈刺激性臭味的红黄色有毒气体，装置①的作用是

 

，装置③的作用是

 

．
（2）④中发生反应的离子方程式为

 

．
（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

 

③

 

④低于60℃干燥，得到成品．
（4）简述验证NaClO₂，热不稳定性的实验方案：

 

．
（5）产品纯度测定：
①准确称取所得亚氯酸钠样品10.0g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，配制待测液需用的定量玻璃仪器是

 

．
②取25.00mL待测液，用2.0mol?L^-1的Na₂S₂O₄标准液滴定（I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₃^2-），以淀粉溶液作指示剂，达到滴定终点时的现象为

 

，重复滴定2次，测得消耗Na₂S₂O₂溶液的平均值为20.00mL，该样品中Na₂ClO₂的质量分数为

 

．

Answer 1

考点：制备实验方案的设计

专题：实验题

分析：（1）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．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）④中发生反应为二氧化氯在碱性溶液中和过氧化氢发生氧化还原反应生成NaClO₂，O₂和H₂O；
（3）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；
（4）验证NaClO₂，热不稳定性的实验方案可以是利用试剂检验是否生成氯离子；
（5）①配制溶液的定量仪器是容量瓶，容量瓶要指明规格；
②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

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；

解答： 解：（1）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，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：当关闭K₂时，打开K₁，可以吸收反应产生的剩余气体，防止倒吸；
（2）④中发生反应为二氧化氯在碱性溶液中和过氧化氢发生氧化还原反应生成NaClO₂，O₂和H₂O；反应的离子方程式为：2ClO₂+2OH^-+H₂O₂=2ClO₂^-+2H₂O+O₂；
故答案为：2ClO₂+2OH^-+H₂O₂=2ClO₂^-+2H₂O+O₂；
（3）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；
（4）验证NaClO₂，热不稳定性的实验方案可以是利用试剂检验是否生成氯离子，方案为：取少许NaClO₂样品，对其加热至60°C，一定时间后将固体溶于适量水中，滴加硝酸酸化的硝酸银，若生成白色沉淀，说明其不稳定；
故答案为：取少许NaClO₂样品，对其加热至60°C，一定时间后将固体溶于适量水中，滴加硝酸酸化的硝酸银，若生成白色沉淀，说明其不稳定；
（5）①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；
②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%；

点评：本题考查了物质制备的实验工厂、实验步骤、实验仪器的分析判断，掌握基础是关键，题目难度中等．