Question

7．亞氯酸鈉（NaClO₂）是一種重要的含氯消毒劑，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌，亞氯酸鈉受熱易分解．以氯酸鈉（NaClO₃）等為原料制備亞氯酸鈉的工藝流程如下：
（1）提高“反應(yīng)1”反應(yīng)速率的措施有適當(dāng)升高反應(yīng)溫度、增大吸收液濃度等．（回答兩點(diǎn)即可）
（2）“反應(yīng)1”的離子方程式是2ClO₃^-+SO₂═2ClO₂+SO₄^2-．
（3）“反應(yīng)2”的氧化劑是，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂O₂+2ClO₂+2NaOH=2NaClO₂+2H₂O+O₂．
（4）采取“減壓蒸發(fā)”而不用“常壓蒸發(fā)”，原因是常壓蒸發(fā)溫度過高，亞硫酸鈉容易分解．
（5）某學(xué)習(xí)小組用碘量法測定粗產(chǎn)品中亞氯酸鈉的含量，實(shí)驗(yàn)如下：
a．準(zhǔn)確稱取所得亞氯酸鈉樣品mg于小燒杯中，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．（已知：ClO₂^-+4I^-+4H⁺=2H₂O+2I₂+Cl^-）
b．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)液滴定至終點(diǎn)，重復(fù)2次，測得平均值為V mL．
（已知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）
①達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為滴加最后一滴液體時(shí)溶液由藍(lán)色變成無色且半分鐘內(nèi)不變色．
②該樣品中NaClO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{22.625cV}{m}$% （用含m、c、V的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 （1）對于溶液中的化學(xué)反應(yīng)，升高溫度或加入催化劑都可增大反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)反應(yīng)流程可知，反應(yīng)1為氯酸鈉在酸性條件下被二氧化硫還原成ClO₂，根據(jù)元素守恒和電荷守恒寫離子方程式；
（3）反應(yīng)2為，ClO₂在堿性條件下被雙氧水還原成NaClO₂，根據(jù)Cl元素化合價(jià)的變化判斷氧化劑，根據(jù)元素守恒寫化學(xué)方程式；
（4）減壓蒸發(fā)在較低溫度下可進(jìn)行，防止溫度過高而導(dǎo)致物質(zhì)分解；
（5）①因?yàn)槭怯肗a₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，反應(yīng)是I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，I₂與指示劑淀粉產(chǎn)生藍(lán)色，故終點(diǎn)是滴加最后一滴液體時(shí)溶液由藍(lán)色變成無色且半分鐘內(nèi)不變色；
②由反應(yīng)中的I元素守恒可知：ClO₂^-～2I₂～4 S₂O₃^2-，25.00mL待測溶液中n（NaClO₂）=$\frac{1}{4}$×cV×10^-3mol，m（NaClO₂）=$\frac{1}{4}$×90.5cV×10^-3g；樣品mg配成250mL待測溶液中的NaClO₂質(zhì)量擴(kuò)大10倍，計(jì)算得到NaClO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）對于氣體和液體的反應(yīng)，為提高反應(yīng)速率，可適當(dāng)升高反應(yīng)溫度；增大吸收液濃度，增大SO₂與吸收液的接觸面積，
故答案為：適當(dāng)升高反應(yīng)溫度；增大吸收液濃度等；
（2）根據(jù)反應(yīng)流程可知，反應(yīng)1為氯酸鈉在酸性條件下被二氧化硫還原成ClO₂，反應(yīng)的離子方程式為2ClO₃^-+SO₂═2ClO₂+SO₄^2-，
故答案為：2ClO₃^-+SO₂═2ClO₂+SO₄^2-；
（3）反應(yīng)2為ClO₂在堿性條件下被雙氧水還原成NaClO₂，反應(yīng)的方程式為H₂O₂+2ClO₂+2NaOH=2NaClO₂+2H₂O+O₂，反應(yīng)中Cl元素的化合價(jià)降低，則ClO₂為氧化劑，
故答案為：ClO₂；H₂O₂+2ClO₂+2NaOH=2NaClO₂+2H₂O+O₂；
（4）減壓蒸發(fā)在較低溫度下可進(jìn)行，防止常壓蒸發(fā)溫度過高，亞硫酸鈉容易分解，故答案為：常壓蒸發(fā)溫度過高，亞硫酸鈉容易分解；
（5）①因?yàn)槭怯肗a₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，反應(yīng)是I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，I₂與指示劑淀粉產(chǎn)生藍(lán)色，故終點(diǎn)是滴加最后一滴液體時(shí)溶液由藍(lán)色變成無色且半分鐘內(nèi)不變色；
故答案為：滴加最后一滴液體時(shí)溶液由藍(lán)色變成無色且半分鐘內(nèi)不變色；
②由反應(yīng)中的I元素守恒可知：ClO₂^-～2I₂～4 S₂O₃^2-，25.00mL待測溶液中n（NaClO₂）=$\frac{1}{4}$×cV×10^-3mol，m（NaClO₂）=$\frac{1}{4}$×90.5cV×10^-3g；樣品mg配成250mL待測溶液中的NaClO₂質(zhì)量擴(kuò)大10倍，故樣品中NaClO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{\frac{1}{4}×90.5cV×1{0}^{-2}g}{mg}$×100%=$\frac{22.625cV}{m}$%；
故答案為：$\frac{22.625cV}{m}$%．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)的工業(yè)設(shè)計(jì)，題目難度中等，本題注意把握物質(zhì)的性質(zhì)，從質(zhì)量守恒的角度以及氧化還原反應(yīng)的特點(diǎn)判斷生成物，為解答該題的關(guān)鍵，也是易錯(cuò)點(diǎn)．