亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂。已知:NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3利NaCl。某化学探究小组开展如下图所示实验制取NaClO2晶体并测定其纯度。回答下列问题:
8.用50%双氧水配制30%的H2O2溶液,需要的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯外,还需要__________(填仪器名称);右下图中装置C的作用是___________。
9.装置D中反应生成NaClO2的化学方程式为_____________________。
反应后溶液中阴离子除ClO2-、ClO3-、Cl-、ClO-、OH-外还可能含有一种阴离子是_______________,检验该离子的方法是__________________。产生该阴离子最可能的原因是_________________________。
a.B中有SO2气体产生,并有部分进入D装置内
b.B中浓硫酸挥发进入D中与NaOH中和
c.B中的硫酸钠进入到D装置内
10.请补充从反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤:①减压,55℃蒸发结晶;
②趁热过滤;③_____________;④_____________;得到成品。
11.如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是_______________。
12.测定样品中NaClO2的纯度:准确称一定质量的样品,加入适量蒸馏水和过量KI晶体,在酸性条件下发生反应:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-。将所得混合液稀释成100 mL待测溶液。取25.00 mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用c mol·L-1Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL
(已知:I2+2 S2O32-=2I-+S4O62-)。
①确认滴定终点的现象是___________;
②所称取的样晶中NaClO2的物质的量为_________(用含c、V的代数式表示)。
量筒
用50%双氧水配制30%的H2O2溶液,需要的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯外,作为质量分数的溶液,加水的质量可以间接的量取水的体积,故还需要量筒;图中装置C是安全瓶——能起到防止D瓶溶液倒吸到B瓶中的作用。
依据实验的基本操作方法原理(如仪器的实验、离子的检验、结晶、滴定实验步骤、计算等)解题,特别注意题中温度等信息的利用。
2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2
因为装置B中制备所得ClO2经装置C进入装置D中反应,要在低于60℃才能生产出NaClO2,其反应物有:ClO2、H2O2、NaOH,生成物现有NaClO2,依据氧化还原反应规律——氯的化合价降低(+4→+3)、则必有化合价升高的——只能是双氧水中的氧(-1→0),产物之二是氧气,最后依据H、O原子守恒配平出H2O。故该化学方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2。
反应后溶液中阴离子除ClO2-、ClO3-、Cl-、ClO-、OH-外还可能含有一种阴离子:从装置B中生成气体看,还可能有SO2,SO2进入装置D被氧化为SO42-,检验SO42-的方法是:取少量反应后的溶液于一只洁净的试管中,先加足量的稀盐酸酸化,无现象,再加几滴BaCl2溶液,若有产生白色沉淀,则说明含有SO42-。产生该阴离子最可能的原因是浓硫酸与Na2SO3反应生成SO
依据实验的基本操作方法原理(如仪器的实验、离子的检验、结晶、滴定实验步骤、计算等)解题,特别注意题中温度等信息的利用。
方程式的书写
③用38℃~60℃热水洗涤
请补充从反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤:
①减压,55℃蒸发结晶;
②趁热过滤;
③用38℃~60℃热水洗涤(因“低于38℃时析出NaClO2·3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解”);
④低于60℃干燥;得到成品。
依据实验的基本操作方法原理(如仪器的实验、离子的检验、结晶、滴定实验步骤、计算等)解题,特别注意题中温度等信息的利用。
实验步骤的完善
NaClO3和NaCl
如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质判断依据是:“高于60℃时NaClO2分解成NaClO3利NaCl”,故杂质是NaClO3和NaCl
依据实验的基本操作方法原理(如仪器的实验、离子的检验、结晶、滴定实验步骤、计算等)解题,特别注意题中温度等信息的利用。
①溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原
测定样品中NaClO2的纯度:准确称一定质量的样品,加入适量蒸馏水和过量KI晶体,在酸性条件下发生反应:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-。将所得混合液稀释成100 mL待测溶液。取25.00 mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用c mol·L-1Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL
(已知:I2+2 S2O32-=2I-+S4O62-)。
①确认滴定终点的现象是:当生成的I2与Na2S2O3恰好完全反应时,淀粉溶液的蓝色就恰好消失。故答:溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原;
②所称取的样品中NaClO2的物质的量为:由题中两方程式可得计量关系式为NaClO2~2I2~4 S2O
依据实验的基本操作方法原理(如仪器的实验、离子的检验、结晶、滴定实验步骤、计算等)解题,特别注意题中温度等信息的利用。