Question

某化學(xué)興趣小組同學(xué)展開對漂白劑亞氯酸鈉（NaClO₂）的研究。

實(shí)驗(yàn)Ⅰ：制取NaClO₂晶體

已知：NaClO₂飽和溶液在溫度低于38℃時析出晶體是NaClO₂•3H₂O，高于38℃時析出晶體是NaClO₂，高于60℃時NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。利用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）裝置③的作用是                          。

（2）裝置②中產(chǎn)生ClO₂的化學(xué)方程式為                            ；裝置④中制備NaClO₂的化學(xué)方程式為                           。

（3）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趁熱過濾；③        ；④低于60℃干燥，得到成品。

實(shí)驗(yàn)Ⅱ：測定某亞氯酸鈉樣品的純度。

設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①準(zhǔn)確稱取所得亞氯酸鈉樣品m g于燒杯中，加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體，再滴入適量的稀硫酸，充分反應(yīng)（已知：ClO₂^－+ 4I^－+4H⁺ =2H₂O+2I₂+Cl^－）。將所得混合液配成250mL待測溶液。

②移取25.00mL待測溶液于錐形瓶中，加幾滴淀粉溶液，用c mol•L^-1 Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液滴定，至滴定終點(diǎn)。重復(fù)2次，測得平均值為V mL（已知：I₂ +2S₂O₃^2－=2I^－+S₄O₆^2－）。

（4）達(dá)到滴定終點(diǎn)時的現(xiàn)象為                  。

（5）該樣品中NaClO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為              （用含m、c、V的代數(shù)式表示）。

（6）在滴定操作正確無誤的情況下，此實(shí)驗(yàn)測得結(jié)果偏高，原因用離子方程式表示為

                            。

 

Answer 1

【答案】

(14分)

(1）防止倒吸（2分）

（2）2NaClO₃ + Na₂SO₃ + H₂SO₄ = 2ClO₂ + 2Na₂SO₄ + H₂O（2分）

2NaOH + 2ClO₂ + H₂O₂ =2NaClO₂ + 2H₂O + O₂ （2分）

（3）用38－60的溫水洗滌（2分，僅寫“洗滌”給1分）

（4）溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色且半分鐘不變色（2分，半分鐘不寫不扣分）

（5）%

（6）4I^- + O₂ + 4H⁺=2I₂ + 2H₂O

【解析】

試題分析：

裝置③稱為安全瓶，連在兩裝置中間起到防倒吸作用

據(jù)題意，在酸性條件下，NaClO₃ 被Na₂SO₃ 還原為ClO₂，所以Na₂SO₃被NaClO₃氧化為Na₂SO₄。在堿性條件下，ClO₂被H₂O₂ 還原為NaClO₂，H₂O₂被ClO₂氧化為O₂。

從溶液中過濾得到固體后，應(yīng)進(jìn)行洗滌，然后烘干，得到成品，據(jù)題意可知“已知：NaClO₂飽和溶液在溫度低于38℃時析出晶體是NaClO₂•3H₂O，高于38℃時析出晶體是NaClO₂，高于60℃時NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。”因此洗滌時的溫度應(yīng)在38℃——60℃之間

中和滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象應(yīng)該是指示劑變色，且半分鐘內(nèi)不變化，才能表示達(dá)到滴定終點(diǎn)。淀粉遇碘變藍(lán)色，碘與Na₂S₂O₃反應(yīng)后生成I^－，所以到滴定終點(diǎn)時藍(lán)色消失變成無色，且半分鐘內(nèi)不變色。

略

中和滴定計算公式中，只有一個變量——滴定前后消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積，“在滴定操作正確無誤的情況下，此實(shí)驗(yàn)測得結(jié)果偏高”，說明消耗Na₂S₂O₃體積偏大，可能的原因是生成I^－被空氣中的氧氣氧化成I₂。

考點(diǎn)：以實(shí)驗(yàn)為載體考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和綜合分析能力，同時也考查了對于方程式的書寫，本題中的難點(diǎn)主要是針對多步實(shí)驗(yàn)計算有了一定要求，關(guān)于計算多數(shù)學(xué)生難以應(yīng)付，總體來說該題綜合性較好。