Question

【題目】利用如圖裝置制取ClO2 ， 并以ClO2為原料制備亞氯酸鈉（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℃時析出的晶體是NaClO23H2O，高于38℃時析出晶體是NaClO2 ， 高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl．

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④中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ．
（2）裝置③的作用是；裝置①和⑤在本實(shí)驗(yàn)中的作用 ．
（3）裝置④反應(yīng)后的溶液中還含有少量NaOH雜質(zhì)，從該溶液獲得無水NaClO2晶體的操作步驟為：①減壓，55℃左右蒸發(fā)結(jié)晶；②趁熱過濾；③用50℃左右的溫水洗滌；④低于60℃干燥，得到成品．步驟③中用50℃左右的溫水洗滌的原因是 ．
（4）亞氯酸鈉純度測定：①準(zhǔn)確稱取所得亞氯酸鈉樣品10.0g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)．將所得混合液配成250mL待測溶液．②取25.00mL待測液，用2.0 molL﹣1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定（I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣），以淀粉溶液做指示劑，達(dá)到滴定終點(diǎn)時的現(xiàn)象為 ． 重復(fù)滴定3次，測得數(shù)據(jù)如表所示，則該樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ．

實(shí)驗(yàn)序號	滴定前讀數(shù)/mL	滴定后讀數(shù)/mL
1	0.00	19.96
2	3.26	23.30
3	1.10	23.40

（5）實(shí)驗(yàn)過程中若NaClO2變質(zhì)可分解為NaClO3和NaCl．取等質(zhì)量NaClO2 ， 其中一份加熱高于60℃使之變質(zhì)，另一份嚴(yán)格保存，均配成溶液，并分別與足量FeSO4溶液反應(yīng)時，消耗Fe2+的物質(zhì)的量（填“相同”“不相同”或“無法判斷”）．

Answer 1

【答案】
（1）2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O；2ClO2+H2O2+2OH﹣=2ClO2﹣+2H2O+O2↑
（2）防止倒吸；吸收反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，防止其污染空氣
（3）防止生成NaClO2?3H2O晶體和溫度過高產(chǎn)品分解
（4）當(dāng)?shù)稳胍坏螛?biāo)準(zhǔn)液，錐形瓶溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色；90.5%
（5）相同
【解析】解：（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④反應(yīng)獲得NaClO2 ， 反應(yīng)為：2ClO2+H2O2+2OH﹣=2ClO2﹣+2H2O+O2↑；所以答案是：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O；2ClO2+H2O2+2OH﹣=2ClO2﹣+2H2O+O2↑；（2）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，裝置①和⑤吸收反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，防止其污染空氣；所以答案是：防止倒吸；吸收反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，防止其污染空氣；（3）因?yàn)镹aClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO23H2O，高于38℃時析出晶體是NaClO2 ， 高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl，若要得到NaClO2晶體，需在38﹣60℃得到晶體，用38﹣60℃的溫水洗滌，防止生成NaClO23H2O晶體和溫度過高產(chǎn)品分解，所以答案是：防止生成NaClO23H2O晶體和溫度過高產(chǎn)品分解；（4）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，滴入最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液，終點(diǎn)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色；3次測得數(shù)據(jù)如計(jì)算消耗硫代硫酸鈉的體積是： =20.77mL，
計(jì)算時一般找出關(guān)系式，由此進(jìn)行計(jì)算，關(guān)系式為ClO2﹣﹣﹣2I2﹣﹣4S2O32﹣
n（ClO2﹣）= n（S2O32﹣）= ×20.77×10﹣3×2.0≈0.01mol,
m（NaClO2）=0.01×90.5=9.05g，計(jì)算得到樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= ×100%=90.5%；所以答案是：滴入最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液由藍(lán)色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色；90.5%；（5）NaClO2變質(zhì)可分解為NaClO3和NaCl，Cl元素從+3價(jià)變?yōu)?5價(jià)和﹣1價(jià)，反應(yīng)為3NaClO2=2NaClO3+NaCl，NaClO2試樣與足量FeSO4溶液反應(yīng)3ClO2﹣+12Fe2++6H2O=4Fe（OH）3↓+3Cl﹣+8Fe3+ ， 最終得到Cl元素由+3價(jià)變?yōu)椹?價(jià)，所以NaClO2變質(zhì)前后分別與Fe2+反應(yīng)時，最終均得到等量NaCl，Cl元素均由+3價(jià)變?yōu)椹?價(jià)，根據(jù)電子守恒，兩個過程中得到的電子的物質(zhì)的量相同，所以兩份試樣消耗FeSO4的物質(zhì)的量相同，所以答案是：相同．