某兴趣小组欲制备漂白剂亚***(NaClO2)。*同学通过查阅文献发现:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃...
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某兴趣小组欲制备漂白剂亚***(NaClO2)。*同学通过查阅文献发现:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出的晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
实验I 乙同学利用下图所示装置制取NaClO2晶体
(l)装置B中盛装浓硫*的仪器名称是______,装置A和E的作用是__________。
(2)装置D中发生反应的化学方程式为_____________________________________。
(3)反应结束后,先将装置D反应后的溶液在55℃条件下减压蒸发结晶,然后进行的*作是_______,再用38℃~60℃的温水洗涤,最后在低于60℃条件下干燥,得到NaClO2晶体。
实验Ⅱ *同学设计实验测定制得NaClO2样品的纯度
其实验步骤如下:
① 称取所得亚***样品ag于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的*化钾晶体,再滴入适量的稀硫*,充分反应后,配成100mL混合液。
② 取25.00 mL待测液于锥形瓶中,用bmol/LNa2S2O3标准液滴定,消耗标准液体积的平均值为VmL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
(4)步骤① 反应的离子方程式为____________________________________。
(5)步骤② 滴定中使用的指示剂是____________________。
(6)样品中NaClO2的质最分数为______________(用含a、b、V的代数式表示)。
【回答】
【*】 (1). 分液漏斗 (2). 吸收ClO2,防止污染空气 (3). 2NaOH +2ClO2+ H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑ (4). 趁热过滤 (5). ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl- (6). 淀粉溶液 (7).
【解析】试题分析:本题考查NaClO2晶体的制备,物质纯度的测定和滴定实验。
(1)装置B中盛浓H2SO4的仪器为分液漏斗。装置B用于制备ClO2,装置B中反应的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O,装置A和E中的NaOH用于吸收ClO2,防止污染空气。
(2)装置D中ClO2与NaOH和H2O2的混合溶液反应制备NaClO2,ClO2被还原成NaClO2,则H2O2被氧化成O2,写出反应ClO2+NaOH+H2O2→NaClO2+O2↑+H2O,用化合价升降相等和原子守恒可配平得化学方程式为2NaOH +2ClO2+ H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑。
(3)由于NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出的晶体是NaClO2,所以反应结束后,先将装置D反应后的溶液在55℃条件下减压蒸发结晶(温度控制55℃的目的是防止温度高于60℃NaClO2分解成NaClO3和NaCl),然后进行的*作是趁热过滤(防止温度低于38℃时析出NaClO2·3H2O)。
(4)根据实验步骤分析,步骤①为NaClO2在**条件下将KI氧化成I2,自身还原成Cl-,反应为ClO2-+I-+H+→Cl-+I2+H2O,用化合价升降相等可得ClO2-+4I-+H+→Cl-+2I2+H2O,结合原子守恒和电荷守恒,写出离子方程式为ClO2-+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O。
(5)由于用Na2S2O3滴定I2,I2遇淀粉呈特征的蓝*,所以选用淀粉溶液作指示剂,实验终点的实验现象为:滴入一滴Na2S2O3溶液,溶液由蓝*褪为无*且在30s内不恢复。
(6)根据反应写出关系式:NaClO2~2I2~4Na2S2O3,n(NaClO2)=n(Na2S2O3)/4=bV10-3/4mol,原样品中NaClO2物质的量为bV10-3/4mol= bV10-3mol,质量为90.5bV10-3g,样品中NaClO2的质量分数为=。
【点睛】易错点:依据题给信息,NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,所以减压蒸发结晶后应使用趁热过滤,不能写成“过滤”。
知识点:*的化合物
题型:实验,探究题
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