Question

【題目】次氯酸鈉是常見的消毒劑，實驗室可用以下兩種方法來制取次氯酸鈉溶液：

方法一：向裝有NaOH的溶液中通入氯氣（裝置如圖所示）；

方法二：向Na2CO3溶液中加入Ca(ClO)2，反應后過濾。

（1）寫出方法一所發生反應的離子方程式___。

（2）NaOH溶液和氯氣的反應為放熱反應，隨著溫度的升高，會有副反應發生。為防止副反應的發生，可以采取的方法是___。

（3）方法二與方法一相比，優點除無副反應發生外，還有___、___。

（4）某次氯酸鈉粗產品中混有的雜質為NaClO3，為測定粗產品中NaClO的質量分數，現進行如下實驗：稱取0.6173g樣品于錐形瓶中，加水使樣品完全溶解，向溶液中加入適量硫酸酸化，接著加入40mL0.5000mol·L－1的FeSO4溶液（過量），充分反應。再向錐形瓶中滴加0.0200mol·L－1的KMnO4溶液，恰好完全反應時消耗KMnO4溶液體積28.00mL。請計算樣品中NaClO的質量分數（寫出計算過程）。___

已知實驗過程中發生的反應如下：

H＋＋ClO－＋Fe2＋→Cl－＋Fe3＋＋H2O

H＋＋ClO3-＋Fe2＋→Cl－＋Fe3＋＋H2O

H＋＋MnO4-＋Fe2＋→Mn2＋＋Fe3＋＋H2O（以上反應均未配平）

Answer 1

【答案】Cl2＋2OH－＝ClO－＋Cl－＋H2O 將燒杯置于冰水浴中（或緩慢通入Cl2） 不使用有毒物質，不會污染空氣 不含雜質（或雜質少） 96.55%

【解析】

（1）方法一為向裝有NaOH的溶液中通入氯氣，氯氣和氫氧化鈉反應生成氯離子和次氯酸跟，離子方程式為：Cl2＋2OH－＝ClO－＋Cl－＋H2O；

（2）要減少副反應的發生就是要降低反應體系的溫度，方法有緩慢滴加鹽酸、將裝置C置于冰水中；

（3）方法二向Na2CO3溶液中加入Ca(ClO)2，沒有使用有毒氣體氯氣，不會污染空氣，并且生成物除次氯酸鈉還有碳酸鈣沉淀，容易出去，雜質少；

（4）消耗KMnO4物質的量：0.0200mol·L－1×0.028L=0.00056mol，由得失電子守恒可知與高錳酸鉀反應的Fe2＋物質的量：0.00056mol×5=0.0028mol，總物質的量：0.5000mol·L－1×0.04L=0.02mol，與樣品反應的Fe2＋總物質的量,0.02mol-0.0028mol=0.0172mol，極限法討論：0.6173g樣品全為NaClO，2n（NaClO）=n（Fe2＋）=2×（0.6173g÷74.5g/mol）=0.01657mol，0.6173g樣品全為NaClO3，6n（NaClO3）=n（Fe2＋）=6×（0.6173g÷106.5g/mol）=0.03478mol，0.6173g樣品全為NaCl，不消耗Fe2＋，故樣品中含的雜質為NaClO3，列方程得：74.5 n（NaClO）+106.5 n（NaClO3）=0.6173，2n（NaClO）+6 n（NaClO3）=0.0172，解方程可以求得n（NaClO）。

（1）方法一為向裝有NaOH的溶液中通入氯氣，氯氣和氫氧化鈉反應生成氯離子和次氯酸跟，離子方程式為：Cl2＋2OH－＝ClO－＋Cl－＋H2O；

（2）要減少副反應的發生就是要降低反應體系的溫度，方法有緩慢滴加鹽酸、將裝置C置于冰水中；

（3）方法二向Na2CO3溶液中加入Ca(ClO)2，沒有使用有毒氣體氯氣，不會污染空氣，并且生成物除次氯酸鈉還有碳酸鈣沉淀，容易出去，雜質少，故答案為：不使用有毒物質，不會污染空氣；

（4）消耗KMnO4物質的量：0.0200mol·L－1×0.028L=0.00056mol，由得失電子守恒可知與高錳酸鉀反應的Fe2＋物質的量：0.00056mol×5=0.0028mol，總物質的量：0.5000mol·L－1×0.04L=0.02mol，與樣品反應的Fe2＋總物質的量,0.02mol-0.0028mol=0.0172mol，極限法討論：0.6173g樣品全為NaClO，2n（NaClO）=n（Fe2＋）=2×（0.6173g÷74.5g/mol）=0.01657mol，0.6173g樣品全為NaClO3，6n（NaClO3）=n（Fe2＋）=6×（0.6173g÷106.5g/mol）=0.03478mol，0.6173g樣品全為NaCl，不消耗Fe2＋，故樣品中含的雜質為NaClO3，列方程得：74.5 n（NaClO）+106.5 n（NaClO3）=0.6173，2n（NaClO）+6 n（NaClO3）=0.0172，解得n（NaClO）=0.008

W（NaClO）=（）×100%=96.55%；