【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的消毒劑,可用ClO2為原料制取。某化學(xué)興趣小組同學(xué)展開對(duì)漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)的研究。

已知飽和NaClO2溶液在溫度低于38 ℃時(shí)析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38 ℃時(shí)析出的晶體是NaClO2,高于60 ℃時(shí) NaClO2分解成NaClO3NaCl。Ba(ClO2)2可溶于水。

利用圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)裝置①的作用是___________________,裝置③的作用是________________。

(2)裝置②中制備ClO2的化學(xué)方程式為___________________________;裝置④中反應(yīng)生成NaClO2的化學(xué)方程式為_____________________

(3)從裝置④反應(yīng)后的溶液中獲得NaClO2晶體的操作步驟為①減壓,55 ℃蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過濾;③__________________;④低于60 ℃干燥,得到成品。如果撤去④中的冷水浴,可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是______________。

(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)所得NaClO2晶體是否含有雜質(zhì)Na2SO4,操作與現(xiàn)象是取少量晶體溶于蒸餾水__________________________________________________________。

(5)為了測(cè)定NaClO2粗品的純度,10.0 g上述初產(chǎn)品溶于水配成1 L溶液,取出10 mL溶液于錐形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反應(yīng)后(NaClO2被還原為Cl-雜質(zhì)不參加反應(yīng)),加入2~3滴淀粉溶液,0.20 mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定,重復(fù)2次,平均消耗Na2S2O3溶液20.00 mL,計(jì)算得NaClO2粗品的純度為_____。(提示:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)。

【答案】吸收多余的ClO2氣體,防止污染環(huán)境 防止倒吸(或作安全瓶等) 2NaClO3+Na2SO3+H2SO4()= 2ClO2↑+2Na2SO4+H2O 2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2 38~60 ℃的溫水洗滌 NaClO3NaCl 滴加幾滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出現(xiàn),則含有Na2SO4,若無白色沉淀出現(xiàn),則不含Na2SO4 (2分) 90.5%

【解析】

(1)裝置中產(chǎn)生的ClO2裝置①可以吸收未反應(yīng)的ClO2,防止逸出污染空氣;裝置③是安全瓶,可以防止倒吸;綜上所述本題答案是吸收多余的ClO2氣體,防止污染環(huán)境; 防止倒吸(或作安全瓶等) 。

(2)亞硫酸鈉具有還原性氯酸鈉具有氧化性,在酸性環(huán)境下二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成ClO2,化學(xué)方程式為:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;在裝置中ClO2得到電子被還原變?yōu)镹aClO2,H2O2失去電子,表現(xiàn)還原性,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+2ClO2+H2O22NaClO2+2H2O+O2綜上所述,本題答案是:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2。

(3)從溶液中制取晶體,一般采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法,根據(jù)題給信息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)析出的晶體是NaClO2,高于60時(shí)NaClO2分解成NaClO3NaCl知,從裝置反應(yīng)后的溶液獲得晶體NaClO2的操作步驟為:減壓,55蒸發(fā)結(jié)晶;趁熱過濾;用38℃~60℃的溫水洗滌;低于60干燥,得到成品。如果撤去中的冷水浴,由于溫度高,可能導(dǎo)致NaClO2分解成NaClO3NaCl,所以產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是NaClO3NaCl。綜上所述,本題答案是38~60 ℃的溫水洗滌;NaClO3NaCl。

(4)檢驗(yàn)所得NaClO2晶體是否含有雜質(zhì)Na2SO4取少量晶體溶于蒸餾水,滴加幾滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出現(xiàn),則含有Na2SO4,若無白色沉淀出現(xiàn),則不含Na2SO4 ;綜上所述,本題答案是滴加幾滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出現(xiàn),則含有Na2SO4,若無白色沉淀出現(xiàn),則不含Na2SO4

(5) ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O,用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定,發(fā)生反應(yīng):2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI,可得反應(yīng)的關(guān)系式為: ClO2--2I2-4Na2S2O3,又n(Na2S2O3)=0.2 mol·L-1×0.02 L=0.004 mol,得n(ClO2-)=0.001 mol,所以1L溶液中含有:n(NaClO2)=0.001 mol×100=0.1mol,則10.0 g NaClO2粗品中含有:m(NaClO2)=0.1 mol×90.5 g·mol-1=9.05 g,則w(NaClO2)=9.05/10.0×100%=90.5%。綜上所述,本題答案是:90.5%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】短周期元素A、B、C的原子序數(shù)逐漸增大,它們形成的離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),B和C的單質(zhì)都能跟水劇烈反應(yīng),1 mol B單質(zhì)跟水反應(yīng)時(shí),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出11.2 L A的氣態(tài)單質(zhì),0.5 mol C單質(zhì)跟水反應(yīng)時(shí),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出5.6 L H2,此時(shí)C轉(zhuǎn)化成具有氖原子核外電子層結(jié)構(gòu)的離子。問:

(1)寫出A、B、C各元素的名稱_____________

(2)用電子式表示AC形成的一種淡黃色化合物_____________。

(3)用電子式表示BC形成化合物的過程_____________。

(4)用電子式表示A的簡(jiǎn)單氫化物的形成過程_____________。并解釋沸點(diǎn)反常高的原因_____________。

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A. 中子數(shù)

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D. 次外層電子數(shù)

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【題目】一定溫度下,在容積為2L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):aN(g)bM(g),MN的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如下圖所示:

1)此反應(yīng)的化學(xué)方程式中,已知計(jì)量系數(shù)比為最簡(jiǎn)整數(shù)比,則b______。

2)若t2t110 min,則從t1t2時(shí)刻,以M的濃度變化表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率,計(jì)算出來的結(jié)果為_______mol/L·min)。

3t1t2、t3三個(gè)時(shí)刻中,______時(shí)刻達(dá)到反應(yīng)的最大限度。

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A.Cl2B.H2SC.SO2D.CO2

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【題目】將足量的新制氯水分別滴加到下列溶液或?yàn)V紙上,對(duì)所觀察到的現(xiàn)象描述合理的一組是

AgNO3溶液

藍(lán)色石蕊試紙

Na2CO3溶液

A

產(chǎn)生沉淀

變紅后無現(xiàn)象

有氣泡

B

無明顯現(xiàn)象

變紅后無現(xiàn)象

產(chǎn)生沉淀

C

產(chǎn)生沉淀

先變紅后褪色

有氣泡

D

產(chǎn)生沉淀

先變紅后褪色

產(chǎn)生沉淀

A.AB.BC.CD.D

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【題目】下列有關(guān)有機(jī)化合物的判斷正確的是(  )

A.有機(jī)化合物都是從有機(jī)體中提取分離出來的

B.有機(jī)化合物都能燃燒

C.有機(jī)化合物不一定都不溶于水

D.有機(jī)化合物不具備無機(jī)化合物的性質(zhì)

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【題目】Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室常用以下幾種方法制取氯氣。

(1)二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣,寫出其反應(yīng)的離子方程式:________________________________________________________________________。

(2)高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣,寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。

(3)氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣,該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為________。

Ⅱ.某研究性學(xué)習(xí)小組利用下列裝置制備漂白粉,并進(jìn)行漂白粉有效成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定。

(1) 裝置③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)溫度較高時(shí)有副反應(yīng)發(fā)生,改進(jìn)該實(shí)驗(yàn)裝置以減少副反應(yīng)發(fā)生的方法是________________________________________________________________________

(2)測(cè)定漂白粉有效成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù):稱取1.000 g漂白粉于錐形瓶中,加水溶解,調(diào)節(jié)溶液的pH,以淀粉為指示劑,用0.100 0 mol·L1KI溶液進(jìn)行滴定,溶液出現(xiàn)穩(wěn)定淺藍(lán)色時(shí)為滴定終點(diǎn)。反應(yīng)原理為

3ClO+I(xiàn)===3Cl+I(xiàn)O

IO+5I+3H2O===6OH+3I2

實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示。

滴定次數(shù)

1

2

3

KI溶液體積/mL

19.98

20.02

20.00

該漂白粉中有效成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________;若滴定過程中未充分振蕩溶液,局部變淺藍(lán)色時(shí)就停止滴定,則測(cè)定結(jié)果將________(偏高”“偏低無影響”)。

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