Question

【題目】實驗室用NaClO3與Na2SO3制取ClO2氣體，再由ClO2在強堿性條件下與過量的H2O2反應制得漂白劑NaClO2（裝置如下圖所示）。

已知：

（I）NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO3·3H2O，高于38℃時析出晶體是NaClO2；

（Ⅱ）30 % H2O2超過40℃時會完全分解；

（Ⅲ）高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl。

（1）裝置A發(fā)生的反應中，還原劑是________。

（2）①裝置B中反應生成NaClO2的化學方程式為____________。

②實驗中B裝置需進行溫度控制不超過40℃，在不改變NaOH溶液濃度和體積的條件下，可采取的措施有________、_______。

（3）請補充從裝置B反應后的溶液中獲得NaClO2晶體的操作步驟。

①在55 ℃時蒸發(fā)結晶；②_______；③ ________；④________；得到成品。

（4）裝置C的作用是______________。

（5）證明實驗后裝置B所得混合溶液中的NaClO2具有氧化性的實驗方案是________。（可供選用的試劑：稀H2SO4、FeCl2溶液、KSCN溶液）

Answer 1

【答案】 Na2SO3 2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2 緩慢滴加硫酸、H2O 裝置B加冷水浴等 趁熱（不低于38℃）過濾 用38～60℃熱水洗滌 低于60℃干燥 防止D中的溶液倒吸到B瓶（或安全瓶）中 加熱至40℃至60℃之間除去H2O2，冷卻后再加入FeCl2溶液與幾滴KSCN溶液，溶液呈血紅色，證明NaClO2具有氧化性。

【解析】（1）裝置A發(fā)生的反應是：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+ H2O其中Na2SO3中硫的化合價從+4價升高為+6價，Na2SO3作為還原劑；

（2）①裝置B中2ClO2在NaOH和H2O2的作用下反應生成NaClO2的化學方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；

②實驗中B裝置需進行溫度控制不超過40℃，在不改變NaOH溶液濃度和體積的條件下，可以通過緩慢滴加硫酸、H2O而不致溫度過高，或在裝置B加冷水浴等；

（3）從裝置B反應后的溶液中獲得NaClO2晶體的操作步驟為：① 在55 ℃時蒸發(fā)結晶；②趁熱（不低于38℃）過濾；③用38～60℃熱水洗滌；④低于60℃干燥；得到成品。

（4）裝置D中氣體反應，裝置內壓強降低，裝置C防止倒吸；

（5）證明實驗后裝置B所得混合溶液中的NaClO2具有氧化性，除去H2O2的干擾后，選擇FeCl2溶液，氧化后生成FeCl3，再選擇KSCN溶液用于檢驗產生的FeCl3，實驗方案是：加熱至40℃至60℃之間除去H2O2，冷卻后再加入FeCl2溶液與幾滴KSCN溶液，溶液呈血紅色，證明NaClO2具有氧化性。