Question

亞氯酸鈉（NaClO₂）是一種高效氧化劑、漂白劑。已知：NaClO₂飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出的晶體是NaClO₂·3H₂O，高于38℃時(shí)析出晶體是NaClO₂，高于60℃時(shí)NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。利用下圖所示裝置制備亞氯酸鈉。

完成下列填空：
（1）裝置②中產(chǎn)生ClO₂的化學(xué)方程式為           。裝置③的作用是             。
（2）從裝置④反應(yīng)后的溶液獲得NaClO₂晶體的操作步驟為：
①減壓，55℃蒸發(fā)結(jié)晶；②          ；③       ；④低于60℃干燥，得到成品。
（3）準(zhǔn)確稱取所得亞氯酸鈉樣品10g于燒杯中，加入適量蒸餾水和過(guò)量的碘化鉀晶體，再滴入適量的稀硫酸，充分反應(yīng)（ClO₂^－+ 4I^－+4H⁺ →2H₂O+2I₂+Cl^－）。將所得混合液配成250mL待測(cè)溶液。配制待測(cè)液需用到的定量玻璃儀器是            ；
（4）取25.00mL待測(cè)液，用2.0 mol/L Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液滴定（I₂ +2S₂O₃^2－→2I^－+S₄O₆^2－），以淀粉溶液做指示劑，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為          。重復(fù)滴定2次，測(cè)得Na₂S₂O₃溶液平均值為20.00 mL。該樣品中NaClO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為             。
（5）通過(guò)分析說(shuō)明裝置①在本實(shí)驗(yàn)中的作用                               。

Answer 1

（1）2NaClO₃ + Na₂SO₃ + H₂SO₄→2ClO₂ + 2Na₂SO₄ + H₂O（2分）防止倒吸。
（2）趁熱過(guò)濾；用38－60℃的溫水洗滌
（3）250mL容量瓶；（2分）
（4）溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色。90.5%（2分）
（5）當(dāng)關(guān)閉K₂時(shí)，打開(kāi)K₁，可以吸收反應(yīng)產(chǎn)生的氣體。（2分）

試題分析：（1）根據(jù)反應(yīng)物NaClO₃、Na₂SO₃、H₂SO₄，生成物為ClO₂和2Na₂SO₄，配平方程式為2NaClO₃ + Na₂SO₃ + H₂SO₄=2ClO₂ + 2Na₂SO₄ + H₂O；裝置③為安全瓶，防止裝置②中氣體溫度降低而產(chǎn)生倒吸；
（2）因?yàn)镹aClO₂飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出的晶體是NaClO₂·3H₂O，高于38℃時(shí)析出晶體是NaClO₂，高于60℃時(shí)NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl，若要得到NaClO₂晶體，需在38－60℃得到晶體，故操作為趁熱過(guò)濾；用38－60℃的溫水洗滌；
（3）容量瓶要指明規(guī)格；
（4）有碘單質(zhì)參和生成的反應(yīng)，一般采用淀粉溶液做指示劑，該反應(yīng)是Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液滴定碘，終點(diǎn)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色；
計(jì)算時(shí)一般找出關(guān)系式，由此進(jìn)行計(jì)算，關(guān)系式為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    該樣品中NaClO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.05g÷10g=0.905
（5）本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生污染性氣體，直接排放會(huì)污染環(huán)境，故需要尾氣處理，裝置①就是用堿吸收反應(yīng)產(chǎn)生的ClO₂等尾氣。