Question

5．实验室欲制备高效漂白剂亚氯酸钠（NaCLO₂），并对其样品进行分析．
查阅资料知：浓硫酸、NaCLO₃、Na₂SO₃混合可反应生成CLO₂气体，利用CLO₂与NaOH溶液和H₂O₂一起反应生成NaCLO₂．NaCLO₂饱和溶液在低于38℃时析出NaCLO₂•3H₂O，高于38℃时析出NaCLO₂，高于60℃时析出NaCLO₂分解成NaCLO₃和NaCL．
（1）仪器a的名称分液漏斗．
（2）生成NaClO₂的离子方程式为2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+2H₂O+O₂ ．
（3）装置D的作用是吸收实验中的尾气，同时可以防止倒吸．
（4）取反应后C中试管内溶液，在55℃蒸发结晶；趁热过滤；用高于38℃低于60℃的热水洗涤；低于60℃干燥即可得到NaCLO₂晶体．
（5）称取Wg的产品，加水配成250ml溶液，每次取25.00ml溶液，加足量KI和稀H₂SO₄，加淀粉溶液作指示剂，用c mol/lNa₂S₂O₃标准液滴定至终点，测得消耗标准溶液体积的平均值为Vml（已知：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+4O₆^2-）．则产品中NaCLO₂的质量分数为$\frac{22.63cv}{w}$%（用含W、c、V的代数式表示）．

Answer 1

分析 根据装置图可知，装置A中用浓硫酸、NaClO₃、Na₂SO₃混合反应生成ClO₂气体，装置B作安全瓶，可防止倒吸，装置C中用ClO₂与NaOH溶液和H₂O₂一起反应生成NaClO₂，由于高于60℃时析出NaClO₂分解，所以要用冷水浴进行冷却，装置D 用氢氧化钠吸收实验中的尾气，同时可以防止倒吸，
（1）根据装置图可知仪器a的名称；
（2）在NaOH溶液中，ClO₂被H₂O₂还原成NaClO₂，H₂O₂被氧化成O₂，根据电荷守恒和元素守恒书写离子方程式；
（3）根据上面的分析可知，装置D的作用是吸收实验中的尾气，同时可以防止倒吸；
（4）由于NaClO₂饱和溶液在低于38℃时析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出NaClO₂，要得到NaClO₂晶体，在55℃蒸发结晶、趁热过滤后用高于38℃低于60℃的热水洗涤，再低于60℃干燥即可；
（5）根据题意，NaClO₂在酸性条件下将碘离子氧化成碘单质，根据电子得失守恒有关系式NaClO₂～2I₂，再用Na₂S₂O₃滴定生成 的碘，根据Na₂S₂O₃的物质的量可计算出NaClO₂的物质的量，进而确定NaClO₂的质量分数．

解答 解：根据装置图可知，装置A中用浓硫酸、NaClO₃、Na₂SO₃混合反应生成ClO₂气体，装置B作安全瓶，可防止倒吸，装置C中用ClO₂与NaOH溶液和H₂O₂一起反应生成NaClO₂，由于高于60℃时析出NaClO₂分解，所以要用冷水浴进行冷却，装置D 用氢氧化钠吸收实验中的尾气，同时可以防止倒吸，
（1）根据装置图可知仪器a的名称是分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
（2）在NaOH溶液中，ClO₂被H₂O₂还原成NaClO₂，H₂O₂被氧化成O₂，反应的离子方程式为2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+2H₂O+O₂ ，
故答案为：2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+2H₂O+O₂；
（3）根据上面的分析可知，装置D的作用是吸收实验中的尾气，同时可以防止倒吸，
故答案为：吸收实验中的尾气，同时可以防止倒吸；
（4）由于NaClO₂饱和溶液在低于38℃时析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出NaClO₂，要得到NaClO₂晶体，在55℃蒸发结晶、趁热过滤后用高于38℃低于60℃的热水洗涤，再低于60℃干燥即可，
故答案为：用高于38℃低于60℃的热水洗涤；
（5）根据题意，NaClO₂在酸性条件下将碘离子氧化成碘单质，根据电子得失守恒有关系式NaClO₂～2I₂，再用Na₂S₂O₃滴定生成 的碘，根据反应2S₂O₃^2-+I₃^-═S₄O₆^2-+3I^-，可得关系式为NaClO₂～2I₂～4S₂O₃^2-，Na₂S₂O₃的物质的量为cv×10^-3 mol，则NaClO₂的物质的量为$\frac{1}{4}$×cv×10^-3 mol，所以NaClO₂的质量分数为$\frac{\frac{1}{4}×cv×10{\;}^{-3}×\frac{250}{25}×（23+35.5+32）g}{Wg}$×100%=$\frac{22.63cv}{w}$%，
故答案为：$\frac{22.63cv}{w}$%．

点评 本题考查亚氯酸钠制备实验的基本操作、亚氯酸钠的性质及中和滴定等知识，理解原理是解题的关键，同时考查学生分析问题、解决问题的能力，题目难度中等．