某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。实验Ⅰ:制取NaClO2晶体已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO2

某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。实验Ⅰ:制取NaClO2晶体已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO2

题型:不详难度:来源:
某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体
已知: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。现利用图10所示装置进行实验。

(1)装置③的作用是____________________。
⑵装置②中产生ClO2的化学方程式为____;
装置④中制备NaClO2的化学方程式为____。
(3)从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:
①减压,55 ℃蒸发结晶;②趁热过滤;③____________;④低于60 ℃干燥,得到成品。
实验Ⅱ:测定某亚氯酸钠样品的纯度。
设计如下实验方案,并进行实验:
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:ClO2-+4I+4H=2H2O+2I2+Cl);将所得混合液配成250 mL待测溶液。
②移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用c mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点。重复2次,测得平均值为V mL(已知:I2+2S2O32-=2I+S4O62-)。
⑷达到滴定终点时的现象为________________。
⑸该样品中NaClO2的质量分数为____________(用含m、c、V的代数式表示)。
⑹在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,原因用离子方程式表示为________________。
答案
(1)防止倒吸(或其他正确说法)(2分)
(2)2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O(2分)
2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑(2分)
(3)用38 ℃~60 ℃的温水洗涤(2分,仅写 “洗涤”给1分)
(4)溶液由蓝色变为无色且半分钟不变色(2分,“半分钟”不写不扣分)
(5)%(2分),(6)4I+O2+4H=2I2+2H2O (2分)
解析
(1)装置④中气体反应,装置内压强降低,装置③防止倒吸;答案为:防止倒吸;
(2)装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体,故装置④中生成NaClO2,Cl元素的化合价降低,双氧水应表现还原性,有氧气生成,结合原子守恒可知,还有水生成,配平后方程式为:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2
(3)从溶液中制取晶体,一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,为防止析出晶体NaClO2?3H2O,应趁热过滤,由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃进行洗涤,低于60℃干燥,
(4)碘遇淀粉变蓝色,反应结束时,碘反应完全,滴加最后一滴Na2S2O3标准液时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色,说明到达滴定终点,
(5)令样品中NaClO2的质量分数为a,则:
NaClO2~2I2~4S2O32
90.5g          4mol
mag          c mol·L-1×V×10-3
所以90.5g:mag=4mol:c mol·L-1×V×10-3
解得a=%
(6)实验测得结果偏高,说明滴定消耗的Na2S2O3标准液体积偏高,溶液中碘的含量偏高,应是生成的碘离子被氧气氧化为碘,同时生成水,反应离子方程式为4I+O2+4H=2I2+2H2O,
举一反三
氯气和氮氧化物都是重要的化工原料,但进入大气后,都对环境造成污染。
【Ⅰ】已知:2KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+ 8 H2O,在实验室可用二氧化锰固体或高锰酸钾固体和浓盐酸反应制取氯气。可供选用的发生装置如下图。

(1)若用高锰酸钾固体和浓盐酸反应制取氯气,发生装置是      。(选填A或B或C)
(2)写出用二氧化锰固体和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式:                   
(3)常用NaOH溶液吸收氯气防止污染。写出该反应的离子方程式                
【Ⅱ】已知:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,可用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物。
(1)在该反应中,氧化剂是        。   
(2)汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳,经过排气管中的催化转化器转化为对大气无污染的物质。写出该反应的化学方程式:                                 
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二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。ClO2是一种黄绿色的气体,易溶于水。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2的流程如下:

(1)除去ClO2中的NH3可选用的试剂是     ;可用于制取NH3的是________(填序号)
A.饱和食盐水B.碱石灰C.浓硫酸D.水 E.NH4HCO3
(2)写出NaClO2溶液与NCl3溶液反应的化学方程式:__________________
(3)写出电解时阳极发生的电极反应式_                              
(4)测定ClO2的过程如下:在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;在玻璃液封管中加入水;将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收;将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液,用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定 (I2+2S2O32=2I-+S4O62),共用去VmL硫代硫酸钠溶液。
①请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式          
②测得ClO2的质量m(ClO2)=            。(用含c、V的代数式表示)
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Inorganic Syntheses一书中,有一如下图所示的装置,用以制备某种干燥的纯净气体。该装置中所装的药品正确的是(  )
A.A中装浓硫酸,B中装浓盐酸
B.A中装浓盐酸,B中装浓硫酸
C.A中装氢氧化钠浓溶液,B中装浓氨水
D.A中装浓氨水,B中装氢氧化钠浓溶液

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下列能达到实验目的的是
             
A.防倒吸B.排水法收集NO2C.实验室制氨气D.除去杂质气体HCl

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用下列有关实验装置进行相应实验,错误的是

A.用图1所示装置实验室制取少量Cl2
B.用图2所示装置制取及观察Fe(OH)2
C.用图3所示装置用H2O2溶液制备O2 
D.用图4所示装置比较S、C、Si的非金属性强弱
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