Question

【題目】次氯酸鈉是常見的消毒劑，實(shí)驗(yàn)室可用以下兩種方法來(lái)制取次氯酸鈉溶液：

方法一：向裝有NaOH的溶液中通入氯氣（裝置如圖所示）；

方法二：向Na2CO3溶液中加入Ca(ClO)2，反應(yīng)后過(guò)濾。

（1）寫出方法一所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___。

（2）NaOH溶液和氯氣的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨著溫度的升高，會(huì)有副反應(yīng)發(fā)生。為防止副反應(yīng)的發(fā)生，可以采取的方法是___。

（3）方法二與方法一相比，優(yōu)點(diǎn)除無(wú)副反應(yīng)發(fā)生外，還有___、___。

（4）某次氯酸鈉粗產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)為NaClO3，為測(cè)定粗產(chǎn)品中NaClO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：稱取0.6173g樣品于錐形瓶中，加水使樣品完全溶解，向溶液中加入適量硫酸酸化，接著加入40mL0.5000mol·L－1的FeSO4溶液（過(guò)量），充分反應(yīng)。再向錐形瓶中滴加0.0200mol·L－1的KMnO4溶液，恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗KMnO4溶液體積28.00mL。請(qǐng)計(jì)算樣品中NaClO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過(guò)程）。___

已知實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)如下：

H＋＋ClO－＋Fe2＋→Cl－＋Fe3＋＋H2O

H＋＋ClO3-＋Fe2＋→Cl－＋Fe3＋＋H2O

H＋＋MnO4-＋Fe2＋→Mn2＋＋Fe3＋＋H2O（以上反應(yīng)均未配平）

Answer 1

【答案】Cl2＋2OH－＝ClO－＋Cl－＋H2O 將燒杯置于冰水浴中（或緩慢通入Cl2） 不使用有毒物質(zhì)，不會(huì)污染空氣 不含雜質(zhì)（或雜質(zhì)少） 96.55%

【解析】

（1）方法一為向裝有NaOH的溶液中通入氯氣，氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯離子和次氯酸跟，離子方程式為：Cl2＋2OH－＝ClO－＋Cl－＋H2O；

（2）要減少副反應(yīng)的發(fā)生就是要降低反應(yīng)體系的溫度，方法有緩慢滴加鹽酸、將裝置C置于冰水中；

（3）方法二向Na2CO3溶液中加入Ca(ClO)2，沒(méi)有使用有毒氣體氯氣，不會(huì)污染空氣，并且生成物除次氯酸鈉還有碳酸鈣沉淀，容易出去，雜質(zhì)少；

（4）消耗KMnO4物質(zhì)的量：0.0200mol·L－1×0.028L=0.00056mol，由得失電子守恒可知與高錳酸鉀反應(yīng)的Fe2＋物質(zhì)的量：0.00056mol×5=0.0028mol，總物質(zhì)的量：0.5000mol·L－1×0.04L=0.02mol，與樣品反應(yīng)的Fe2＋總物質(zhì)的量,0.02mol-0.0028mol=0.0172mol，極限法討論：0.6173g樣品全為NaClO，2n（NaClO）=n（Fe2＋）=2×（0.6173g÷74.5g/mol）=0.01657mol，0.6173g樣品全為NaClO3，6n（NaClO3）=n（Fe2＋）=6×（0.6173g÷106.5g/mol）=0.03478mol，0.6173g樣品全為NaCl，不消耗Fe2＋，故樣品中含的雜質(zhì)為NaClO3，列方程得：74.5 n（NaClO）+106.5 n（NaClO3）=0.6173，2n（NaClO）+6 n（NaClO3）=0.0172，解方程可以求得n（NaClO）。

（1）方法一為向裝有NaOH的溶液中通入氯氣，氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯離子和次氯酸跟，離子方程式為：Cl2＋2OH－＝ClO－＋Cl－＋H2O；

（2）要減少副反應(yīng)的發(fā)生就是要降低反應(yīng)體系的溫度，方法有緩慢滴加鹽酸、將裝置C置于冰水中；

（3）方法二向Na2CO3溶液中加入Ca(ClO)2，沒(méi)有使用有毒氣體氯氣，不會(huì)污染空氣，并且生成物除次氯酸鈉還有碳酸鈣沉淀，容易出去，雜質(zhì)少，故答案為：不使用有毒物質(zhì)，不會(huì)污染空氣；

（4）消耗KMnO4物質(zhì)的量：0.0200mol·L－1×0.028L=0.00056mol，由得失電子守恒可知與高錳酸鉀反應(yīng)的Fe2＋物質(zhì)的量：0.00056mol×5=0.0028mol，總物質(zhì)的量：0.5000mol·L－1×0.04L=0.02mol，與樣品反應(yīng)的Fe2＋總物質(zhì)的量,0.02mol-0.0028mol=0.0172mol，極限法討論：0.6173g樣品全為NaClO，2n（NaClO）=n（Fe2＋）=2×（0.6173g÷74.5g/mol）=0.01657mol，0.6173g樣品全為NaClO3，6n（NaClO3）=n（Fe2＋）=6×（0.6173g÷106.5g/mol）=0.03478mol，0.6173g樣品全為NaCl，不消耗Fe2＋，故樣品中含的雜質(zhì)為NaClO3，列方程得：74.5 n（NaClO）+106.5 n（NaClO3）=0.6173，2n（NaClO）+6 n（NaClO3）=0.0172，解得n（NaClO）=0.008

W（NaClO）=（）×100%=96.55%；