6.亞氯酸鈉(NaClO2)是重要的漂白劑.某小組開展如下實驗,按如圖裝置制取無水NaClO2晶體,回答下列問題:
已知:NaClO2飽和溶液在低于38℃時析出NaClO2•3H2O,高于38℃時析出NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl.

(1)裝置C的作用是防止D瓶溶液倒吸到B瓶中;
(2)已知裝置B中的產(chǎn)物有ClO2氣體,則B中反應的方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;裝置D中反應生成NaClO2的化學方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2 ;
(3)從裝置D反應后的溶液中獲得無水NaClO2晶體的操作步驟為:①減壓,55℃蒸發(fā)結晶;②趁熱過濾;③用38℃~60℃熱水洗滌;④在在低于60℃條件條件下干燥得到成品.
(4)如果撤去D中的冷水浴,可能導致產(chǎn)品中混有的雜質是NaClO3和NaCl;
(5)測定樣品中NaClO2的純度.測定時進行如下實驗:
準確稱一定質量的樣品,加入適量蒸餾水和過量的KI晶體,在酸性條件下發(fā)生如下反應:
ClO2-+4I-+4H+═2H2O+2I2+Cl-,將所得混合液稀釋成100mL待測溶液.取25.00mL待測溶液,加入淀粉溶液做指示劑,用c mol•L-1 Na2S2O3標準液滴定至終點,測得消耗標準溶液體積的平均值為V mL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-).請計算所稱取的樣品中NaClO2的物質的量為c•V•10-3mol.

分析 裝置B中制備得到ClO2,所以B中反應為NaClO3和Na2SO3在濃H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4,裝置D反應后的溶液獲得NaClO2晶體,裝置D中生成NaClO2,裝置C的作用是安全瓶,防止D瓶溶液倒吸到B瓶中,裝置AE是利用氫氧化鈉吸收多余的氣體防止污染空氣環(huán)境,
(1)裝置D中發(fā)生氣體反應,裝置內壓強降低,裝置C的作用是安全瓶,防止D瓶溶液倒吸到B瓶中;
(2)裝置B中制備得到ClO2,所以B中反應為NaClO3和Na2SO3在濃H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4,裝置D反應后的溶液獲得NaClO2晶體,裝置D中生成NaClO2,Cl元素的化合價降低,雙氧水應表現(xiàn)還原性,有氧氣生成,結合原子守恒可知,還有水生成,配平書寫方程式;
(3)從溶液中制取晶體,一般采用蒸發(fā)結晶、過濾、洗滌、干燥的方法,注意溫度控制;
(4)由題目信息可知,應控制溫度38℃~60℃,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl;
(5)根據(jù)化學反應可得關系式:NaClO2~2I2~4S2O32-,令樣品中NaClO2的物質的量x,根據(jù)關系式計算.

解答 解:(1)裝置D中發(fā)生氣體反應,裝置內壓強降低,裝置C的作用是安全瓶,防止D瓶溶液倒吸到B瓶中,
故答案為:防止D瓶溶液倒吸到B瓶中;
(2)裝置B中制備得到ClO2,所以B中反應為NaClO3和Na2SO3在濃H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4,反應的方程式為:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2 ClO2↑+2Na2SO4+H2O;
裝置D反應后的溶液獲得NaClO2晶體,裝置D中生成NaClO2,Cl元素的化合價降低,雙氧水應表現(xiàn)還原性,有氧氣生成,結合原子守恒可知,還有水生成,配平后方程式為:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2,
故答案為:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2
(3)從溶液中制取晶體,一般采用蒸發(fā)結晶、過濾、洗滌、干燥的方法,為防止析出晶體NaClO2•3H2O,應趁熱過濾,由題目信息可知,應控制溫度38℃~60℃進行洗滌,低于60℃干燥,
故答案為:趁熱過濾; 洗滌; 在低于60℃條件;
(4)由題目信息可知,應控制溫度38℃~60℃,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl,所以如果撤去D中的冷水浴,可能導致產(chǎn)品中混有的雜質是NaClO3和NaCl,
故答案為:NaClO3;NaCl;
(5)令樣品中NaClO2的物質的量x,
NaClO2~2I2~4S2O32-
1mol                   4mol
0.25x         c mol•L-1×V×10-3L
則:x=c•V•10-3mol
故答案為:c•V•10-3mol.

點評 本題考查制備方案的設計與評價,題目難度中等,涉及亞氯酸鈉制備實驗的基本操作、亞氯酸鈉的性質及中和滴定等知識,理解實驗原理是解題的關鍵,試題側重考查學生的分析理解能力及靈活應用能力.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.下列反應的離子方程式中,書寫正確的是( 。
A.鐵粉跟稀硫酸反應Fe+2H+=Fe2++H2
B.氧化鋁和稀硫酸反應  O2-+2H+=H2O
C.氫氧化鋇溶液跟稀硫酸反應   Ba2++SO42-=BaSO4
D.銅與硝酸銀溶液反應:Cu+Ag+═Ag+Cu2+

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.分類是化學學習和研究的常用手段,下列分類依據(jù)和結論都正確的是( 。
A.四氯化碳-非電解質 氯化銀-強電解質  碳酸-弱電解質
B.NO2-酸性氧化物 CuO-堿性氧化物 Al2O3-兩性氧化物
C.冰醋酸、純堿、芒硝、生石灰分別屬于酸、堿、鹽、氧化物
D.碘酒、淀粉溶液、水霧、納米材料均為膠體

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

9.下列說法正確的是( 。
A.氧化還原反應一定屬于四大基本反應類型
B.氧化還原反應中,反應物不是氧化劑就是還原劑
C.在氧化還原反應中,氧化劑和還原劑既可以是不同物質也可以是同種物質
D.失電子越多,還原性越強,得電子越多,氧化性越強

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

1.由氫氣和氧氣反應生成1mol水蒸氣放出241.8kJ的熱量,1mol水蒸氣轉化為液態(tài)水放出4.5kJ的熱量,則下列熱化學方程式書寫正確的是( 。
A.H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-285.9kJ/molB.H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-241.8kJ/mol
C.H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=+285.9kJ/molD.H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H=+241.8kJ/mol

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

11.實驗室有一瓶混有氯化鈉的氫氧化鈉固體試劑,經(jīng)測定氫氧化鈉的質量分數(shù)約為82%,為了驗證其純度,用濃度為0.1mol•L-1的鹽酸進行滴定,完成下列問題:
(1)稱取5.0g該氫氧化鈉固體樣品,配成500mL溶液備用;
(2)將標準鹽酸裝在酸式滴定管中,調節(jié)液面位置在“0”刻度以下,并記錄下刻度;
(3)取25.00mL待測液.該項實驗操作使用的主要儀器有(除錐形瓶外)堿式滴定管,用酚酞作指示劑時,滴定到溶液顏色由紅色剛好變成無色為止;
(4)某同學根據(jù)三次實驗分別記錄有關數(shù)據(jù)如下表:
滴定次數(shù)待測氫氧化鈉溶液的體積/mL0.1000mol•L-1鹽酸的體積/mL
滴定前刻度滴定后刻度溶液體積/mL
第一次25.000.0026.1126.11
第二次25.001.5630.3028.74
第三次25.000.2226.3126.09
請選用其中合理數(shù)據(jù)列出氫氧化鈉溶液物質的量濃度(計算結果保留4位有效數(shù)字):c(NaOH)=0.1044mol/L.
(5)由于錯誤操作,使得上述所測氫氧化鈉溶液的濃度偏高的是CD(填寫編號)
A.中和滴定達終點時俯視滴定管內液面度數(shù)
B.堿式滴定管用蒸餾水洗凈后立即取用25ml待測堿溶液注入錐形瓶進行滴定
C.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后立即裝標準溶液來滴定
D.把配好的標準溶液倒入剛用蒸餾水洗凈的試劑瓶中然后用來滴定.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

18.以硫鐵礦(主要成分為FeS2)為原料制備氯化鐵晶體(FeCl3•6H2O)的工藝流程如下:

回答下列問題:
Ⅰ(1)SO2可用NaOH溶液吸收,過量的SO2與NaOH溶液反應的化學方程式為SO2+NaOH=NaHSO3
(2)酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量,其目分別是使氧化鐵溶解為氯化鐵、抑制Fe3+水解.
(3)通氯氣氧化時,發(fā)生的主要反應的離子方程式為Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+;該過程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收,尾氣中污染空氣的氣體為Cl2,HCl(寫化學式).
Ⅱ已知:CuCl2溶液中含有少量雜質FeCl2,為制備純凈的CuCl2•2H2O晶體,擬定實驗步驟如圖所示:

且已知:Fe2+沉淀的pH范圍為7.0~9.0;Fe3+沉淀的pH范圍為1.9~3.2;Cu2+沉淀的pH范圍為4.7~6.7
請回答下列問題:
(4)步驟Ⅰ中,將Fe2+轉化為Fe3+最好選用下列氧化劑中的C(填字母).
A.K2Cr2O7          B.NaClO       C.H2O2 D.HNO3
該反應的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O.
(5)在步驟Ⅱ中,加入Y的目的是為了調節(jié)溶液的PH以促使Fe3+沉淀完全,pH范圍應為3.2≤pH<4.7Y可以是下列物質中的C(填字母).
A.NaOH                 B.Cu               C.Cu2(OH)2CO3
(6)步驟Ⅲ應控制的實驗條件是將溶液在較低溫度下加熱蒸發(fā)析出晶體,同時通入氯化氫氣體防止水解.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

15.ClO2與Cl2的氧化性相近,在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應用廣泛.某興趣小組通過圖1裝置(夾持裝置略)對其制備、吸收、釋放和應用進行了研究.

(1)儀器B的名稱是分液漏斗.安裝F中導管時,應選用圖2中的b.
(2)打開B的活塞,A中發(fā)生:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O.
為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收,滴加稀鹽酸的速度宜慢(填“快”或“慢”).
(3)關閉B的活塞,ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2,此時F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是吸收Cl2
(4)已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應生成NaCl并釋放出ClO2,該反應的離子方程式為4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O,在ClO2釋放實驗中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應,則裝置F的作用是驗證是否有ClO2 生成
(5)已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑Ⅰ和Ⅱ,加酸后釋放ClO2的濃度隨時間的變化如圖3所示,若將其用于水果保鮮,你認為效果較好的穩(wěn)定劑是穩(wěn)定劑Ⅱ,原因是穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,能較長時間維持保鮮所需的濃度

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

16.某研究小組以粗鹽和碳酸氫銨(NH4HCO3)為原料,采用以下流程制備純堿(Na2CO3)和氯化銨(NH4Cl).

已知鹽的熱分解溫度:NH4HCO3 36℃;NaHCO3 270℃;NH4Cl  340℃;Na2CO3>850℃
請回答:
(1)從NaCl溶液到沉淀1的過程中,需蒸發(fā)濃縮.在加入固體NH4HCO3之前進行蒸發(fā)濃縮優(yōu)于在加入NH4HCO3固體之后,其原因是可避免NH4HCO3的分解.
(2)為提高NH4Cl產(chǎn)品的產(chǎn)率和純度,需在濾液1中加入氨水,理由是抑制NH4+水解、使NaHCO3轉化為Na2CO3、補充煮沸時損失的NH3;步驟X包括的操作有蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾.
(3)測定NH4Cl產(chǎn)品的純度時,可采用的方法:在NH4Cl溶液中加入甲醛使之生成游離酸(4NH4Cl+6HCHO=(CH26N4+4HCl+6H2O),然后以酚酞為指示劑,用NaOH標準溶液(需用鄰苯二甲酸氫鉀基準物標定)進行滴定.
①下列有關說法正確的是BD.
A.為了減少滴定誤差,滴定管、錐形瓶均須用待裝液潤洗
B.標準NaOH溶液可以裝入帶有耐腐蝕旋塞的玻璃滴定管中
C.開始滴定前,不需擦去滴定管尖懸掛的液滴
D.三次平行測定時,每次需將滴定管中的液面調至“0”刻度或“0”刻度以下的附近位置
②若用來標定NaOH標準溶液的鄰苯二甲酸氫鉀基準物使用前未烘至恒重,則測得NH4Cl產(chǎn)品的含量比實際含量偏大(填“偏大”、“偏小”或“無影響”).

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