Question

5．實驗室欲制備高效漂白劑亞氯酸鈉（NaCLO₂），并對其樣品進行分析．
查閱資料知：濃硫酸、NaCLO₃、Na₂SO₃混合可反應生成CLO₂氣體，利用CLO₂與NaOH溶液和H₂O₂一起反應生成NaCLO₂．NaCLO₂飽和溶液在低于38℃時析出NaCLO₂•3H₂O，高于38℃時析出NaCLO₂，高于60℃時析出NaCLO₂分解成NaCLO₃和NaCL．
（1）儀器a的名稱分液漏斗．
（2）生成NaClO₂的離子方程式為2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+2H₂O+O₂ ．
（3）裝置D的作用是吸收實驗中的尾氣，同時可以防止倒吸．
（4）取反應后C中試管內溶液，在55℃蒸發結晶；趁熱過濾；用高于38℃低于60℃的熱水洗滌；低于60℃干燥即可得到NaCLO₂晶體．
（5）稱取Wg的產品，加水配成250ml溶液，每次取25.00ml溶液，加足量KI和稀H₂SO₄，加淀粉溶液作指示劑，用c mol/lNa₂S₂O₃標準液滴定至終點，測得消耗標準溶液體積的平均值為Vml（已知：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+4O₆^2-）．則產品中NaCLO₂的質量分數為$\frac{22.63cv}{w}$%（用含W、c、V的代數式表示）．

Answer 1

分析 根據裝置圖可知，裝置A中用濃硫酸、NaClO₃、Na₂SO₃混合反應生成ClO₂氣體，裝置B作安全瓶，可防止倒吸，裝置C中用ClO₂與NaOH溶液和H₂O₂一起反應生成NaClO₂，由于高于60℃時析出NaClO₂分解，所以要用冷水浴進行冷卻，裝置D 用氫氧化鈉吸收實驗中的尾氣，同時可以防止倒吸，
（1）根據裝置圖可知儀器a的名稱；
（2）在NaOH溶液中，ClO₂被H₂O₂還原成NaClO₂，H₂O₂被氧化成O₂，根據電荷守恒和元素守恒書寫離子方程式；
（3）根據上面的分析可知，裝置D的作用是吸收實驗中的尾氣，同時可以防止倒吸；
（4）由于NaClO₂飽和溶液在低于38℃時析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃時析出NaClO₂，要得到NaClO₂晶體，在55℃蒸發結晶、趁熱過濾后用高于38℃低于60℃的熱水洗滌，再低于60℃干燥即可；
（5）根據題意，NaClO₂在酸性條件下將碘離子氧化成碘單質，根據電子得失守恒有關系式NaClO₂～2I₂，再用Na₂S₂O₃滴定生成 的碘，根據Na₂S₂O₃的物質的量可計算出NaClO₂的物質的量，進而確定NaClO₂的質量分數．

解答 解：根據裝置圖可知，裝置A中用濃硫酸、NaClO₃、Na₂SO₃混合反應生成ClO₂氣體，裝置B作安全瓶，可防止倒吸，裝置C中用ClO₂與NaOH溶液和H₂O₂一起反應生成NaClO₂，由于高于60℃時析出NaClO₂分解，所以要用冷水浴進行冷卻，裝置D 用氫氧化鈉吸收實驗中的尾氣，同時可以防止倒吸，
（1）根據裝置圖可知儀器a的名稱是分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
（2）在NaOH溶液中，ClO₂被H₂O₂還原成NaClO₂，H₂O₂被氧化成O₂，反應的離子方程式為2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+2H₂O+O₂ ，
故答案為：2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+2H₂O+O₂；
（3）根據上面的分析可知，裝置D的作用是吸收實驗中的尾氣，同時可以防止倒吸，
故答案為：吸收實驗中的尾氣，同時可以防止倒吸；
（4）由于NaClO₂飽和溶液在低于38℃時析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃時析出NaClO₂，要得到NaClO₂晶體，在55℃蒸發結晶、趁熱過濾后用高于38℃低于60℃的熱水洗滌，再低于60℃干燥即可，
故答案為：用高于38℃低于60℃的熱水洗滌；
（5）根據題意，NaClO₂在酸性條件下將碘離子氧化成碘單質，根據電子得失守恒有關系式NaClO₂～2I₂，再用Na₂S₂O₃滴定生成 的碘，根據反應2S₂O₃^2-+I₃^-═S₄O₆^2-+3I^-，可得關系式為NaClO₂～2I₂～4S₂O₃^2-，Na₂S₂O₃的物質的量為cv×10^-3 mol，則NaClO₂的物質的量為$\frac{1}{4}$×cv×10^-3 mol，所以NaClO₂的質量分數為$\frac{\frac{1}{4}×cv×10{\;}^{-3}×\frac{250}{25}×（23+35.5+32）g}{Wg}$×100%=$\frac{22.63cv}{w}$%，
故答案為：$\frac{22.63cv}{w}$%．

點評 本題考查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，理解原理是解題的關鍵，同時考查學生分析問題、解決問題的能力，題目難度中等．