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        1. 精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

          【題目】某化學興趣小組同學展開對漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)的研究。

          實驗Ⅰ:制取NaClO2晶體

          已知:NaClO2飽和溶液在溫度低于38 ℃時析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38 ℃時析出的晶體是NaClO2,高于60 ℃時NaClO2分解成NaClO3NaClBa(ClO)2可溶于水。

          利用下圖所示裝置進行實驗。

          1)裝置③的作用是______________________________。

          2)裝置②中產生ClO2的化學方程式為________________________________

          3)從裝置④反應后的溶液獲得NaClO2晶體的操作步驟為:①減壓,55 ℃蒸發(fā)結晶;②趁熱過濾;③______________;④低于60 ℃干燥,得到成品。

          4)裝置①、⑤的作用是______________________________。

          5)設計實驗檢驗所得NaClO2晶體是否含有雜質Na2SO4,操作與現象:取少量晶體溶于蒸餾水,___________________________________

          實驗Ⅱ:測定某亞氯酸鈉樣品的純度。

          設計如下實驗方案,并進行實驗:

          ①準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(已知:ClO2-4I4H===2H2O2I2Cl)。將所得混合液配成100 mL待測溶液。

          ②移取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中,用c mol·L1 Na2S2O3標準液滴定,至滴定終點。重復2次,測得消耗標準溶液的體積的平均值為V mL(已知:I22S2O32-===2IS4O62-)

          6)滴定中使用的指示劑是______________,達到滴定終點時的現象為__________。

          7)樣品中NaClO2的質量分數為______________(用含m、c、V的代數式表示)。

          【答案】防止倒吸 2NaClO3Na2SO3H2SO4()==2ClO22Na2SO4H2O 3860 ℃的溫水洗滌 吸收多余的ClO2氣體,防止污染 滴加幾滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出現,則含有Na2SO4,若無白色沉淀出現,則不含Na2SO4 淀粉溶液 溶液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘不變色 %

          【解析】

          本題考查的是探究物質的組成或測量物質的含量, 制備實驗方案的設計。

          1)裝置④中氣體反應,裝置內壓強降低,裝置③防止倒吸;

          2)亞硫酸鈉具有還原性,在反應中作還原劑;裝置④反應后的溶液獲得NaClO2晶體,故裝置④中生成NaClO2Cl元素的化合價降低,雙氧水應表現還原性,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)裝置①、⑤的作用是吸收多余的ClO2氣體,防止污染;

          5)由題中信息可知 Ba(ClO)2可溶于水,檢驗所得NaClO2晶體是否含有雜質Na2SO4,可滴加幾滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出現,則含有Na2SO4,若無白色沉淀出現,則不含Na2SO4;

          6)反應結束時,碘反應完全,滴加最后一滴液體時溶液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘內不變色,說明到達滴定終點;

          7)根據關系式NaClO22I24S2O32-進行計算。據此解答。

          (1)裝置③是安全瓶能防止倒吸。本小題答案為:防止倒吸。

          (2)亞硫酸鈉具有還原性,在反應中作還原劑,裝置②中產生ClO2的反應是氯酸鈉在酸性溶液中氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉,本身被還原為二氧化氯,反應的化學方程式為:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O。本小題答案為:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O。

          (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NaClO23H2O,應趁熱過濾,由題目信息可知,應控制溫度3860℃進行洗滌,低于60℃干燥。本小題答案為:用3860 ℃的溫水洗滌。

          (4)裝置①、⑤的作用是吸收多余的ClO2氣體,防止污染。本小題答案為:吸收多余的ClO2氣體,防止污染。

          (5)由題中信息可知 Ba(ClO)2可溶于水,檢驗所得NaClO2晶體是否含有雜質Na2SO4,可滴加幾滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出現,則含有Na2SO4,若無白色沉淀出現,則不含Na2SO4。本小答案為: 滴加幾滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出現,則含有Na2SO4,若無白色沉淀出現,則不含Na2SO4

          (6)碘遇淀粉變藍色,反應結束時,碘反應完全,滴加最后一滴Na2S2O3標準液時溶液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘內不變色,說明到達滴定終點。本小題答案為:淀粉溶液;溶液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘不變色。

          (7) 令樣品中NaClO2的質量分數為a,則:

          NaClO22I24S2O32

          90.5g 4mol

          magcmolL1×V×103L×100ml/25ml,

          所以90.5g/mag=4mol/(cmolL1×V×103L×100ml/25ml),

          解得a= %。本小題答案為:% 。

          練習冊系列答案
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