Question

某化學興趣小組同學展開對漂白劑亞氯酸鈉(NaClO₂)的研究。
實驗Ⅰ：制取NaClO₂晶體
已知：NaClO₂飽和溶液在溫度低于38 ℃時析出的晶體是NaClO₂·3H₂O，高于38 ℃時析出的晶體是NaClO₂，高于60℃時NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。現利用圖10所示裝置進行實驗。

（1）裝置③的作用是____________________。
⑵裝置②中產生ClO₂的化學方程式為____；
裝置④中制備NaClO₂的化學方程式為____。
（3）從裝置④反應后的溶液獲得NaClO₂晶體的操作步驟為：
①減壓，55 ℃蒸發結晶；②趁熱過濾；③____________；④低于60 ℃干燥，得到成品。
實驗Ⅱ：測定某亞氯酸鈉樣品的純度。
設計如下實驗方案，并進行實驗：
①準確稱取所得亞氯酸鈉樣品m g于燒杯中，加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體，再滴入適量的稀硫酸，充分反應(已知：ClO₂^-＋4I^－＋4H^＋=2H₂O＋2I₂＋Cl^－)；將所得混合液配成250 mL待測溶液。
②移取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中，加幾滴淀粉溶液，用c mol·L^－1 Na₂S₂O₃標準液滴定，至滴定終點。重復2次，測得平均值為V mL(已知：I₂＋2S₂O₃^2-=2I^－＋S₄O₆^2-)。
⑷達到滴定終點時的現象為________________。
⑸該樣品中NaClO₂的質量分數為____________(用含m、c、V的代數式表示)。
⑹在滴定操作正確無誤的情況下，此實驗測得結果偏高，原因用離子方程式表示為________________。

Answer 1

（1）防止倒吸(或其他正確說法)(2分)
（2）2NaClO₃＋Na₂SO₃＋H₂SO₄=2ClO₂↑＋2Na₂SO₄＋H₂O(2分)
2NaOH＋2ClO₂＋H₂O₂=2NaClO₂＋2H₂O＋O₂↑(2分)
（3）用38 ℃～60 ℃的溫水洗滌(2分，僅寫 “洗滌”給1分)
（4）溶液由藍色變為無色且半分鐘不變色(2分，“半分鐘”不寫不扣分)
（5）%(2分)，（6）4I^－＋O₂＋4H^＋=2I₂＋2H₂O (2分)

（1）裝置④中氣體反應，裝置內壓強降低，裝置③防止倒吸；答案為：防止倒吸；
（2）裝置④反應后的溶液獲得NaClO₂晶體，故裝置④中生成NaClO₂，Cl元素的化合價降低，雙氧水應表現還原性，有氧氣生成，結合原子守恒可知，還有水生成，配平后方程式為：2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2NaClO₂+2H₂O+O₂，
（3）從溶液中制取晶體，一般采用蒸發結晶、過濾、洗滌、干燥的方法，為防止析出晶體NaClO₂?3H₂O，應趁熱過濾，由題目信息可知，應控制溫度38℃～60℃進行洗滌，低于60℃干燥，
（4）碘遇淀粉變藍色，反應結束時，碘反應完全，滴加最后一滴Na₂S₂O₃標準液時溶液由藍色變為無色且半分鐘內不變色，說明到達滴定終點，
（5）令樣品中NaClO₂的質量分數為a，則：
NaClO₂～2I₂～4S₂O₃^2－
90.5g          4mol
mag          c mol·L^-1×V×10^-3L×
所以90.5g：mag=4mol：c mol·L^-1×V×10^-3L×
解得a=%
（6）實驗測得結果偏高，說明滴定消耗的Na₂S₂O₃標準液體積偏高，溶液中碘的含量偏高，應是生成的碘離子被氧氣氧化為碘，同時生成水，反應離子方程式為4I^－+O₂+4H^＋=2I₂+2H₂O，