Question

【题目】ClO2是一种优良的消毒剂，常将其制成NaClO2固体，以便运输和贮存，过氧化氢法备NaClO2固体的实验装置如图所示。

已知：①2NaC1O3+H2O2+H2SO4=2C1O2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O

2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O

②ClO2熔点-59℃、沸点11℃，浓度过高时易发生分解；

③H2O2沸点150℃

（1）冰水浴冷却的目的是___。

（2）空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率，试解释其原因，空气流速过慢时，__。

（3）Cl-存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在C中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步完成，请将其补充完整：

①___（用离子方程式表示）②H2O2+Cl2=2Cl-+O2+2H+

（4）NaClO2纯度测定：

①准确称取所得NaClO2样品10.0g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（C1O2-的产物为Cl-），将所得混合液配成250mL待测溶液；

②取25.00mL待测液，用2.0mol·L-1Na2S2O3标准液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)，以淀粉溶液做指示剂，达到滴定终点时的现象为__，重复滴定3次，测得Na2S2O3标准液平均用量为20.00mL，则该样品中NaClO2的质量分数为___。（M(NaClO2)=90.5g/mol）

Answer 1

【答案】降低NaClO2的溶解度、减少H2O2的分解、增加ClO2的溶解度、减少ClO2的分解 空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解率降低 2ClO3-+2Cl-+4H+=2C1O2↑+Cl2↑+2H2O 当最后一滴滴定液滴下后，溶液由蓝色变无色，且30秒内不恢复 90.5%

【解析】

氯酸钠在酸性条件下与过氧化氢生成二氧化氯，二氧化氯与氢氧化钠容易和过氧化氢发生氧化还原反应生成NaClO2，NaClO2的溶解度随着温度升高而增大，通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到晶体，据此分析（1）-（3）问。（4）根据碘遇淀粉变蓝色，Na2S2O3标准液消耗碘单质，根据颜色变化说明滴定终点；根据电子转移数守恒结合关系式NaClO2～2I2～4S2O32-进行求解。

（1）冰水浴冷却的目的是降低NaClO2的溶解度，低温可以减少H2O2的分解；ClO2熔点－59℃、沸点11℃，所以低温可以增加ClO2的溶解度，减少ClO2的分解，故答案为：降低NaClO2的溶解度、减少H2O2的分解、增加ClO2的溶解度、减少ClO2的分解；

（2）空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高ClO2易分解，最终导致NaClO2产率降低，故答案为：空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高ClO2易分解，最终导致NaClO2产率降低；

（3）氯离子存在是会催化二氧化氯的生成，反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，二氧化氯的生成速率大大提高，并产生微量的氯气，方程式为2ClO3-+2Cl-+4H+=2C1O2↑+Cl2↑+2H2O；

（4）碘遇淀粉变蓝色，反应结束时，碘反应完全，因此当最后一滴滴定液滴下后，溶液由蓝色变无色，且30秒内不恢复，说明到达滴定终点；因溶液中n(S2O32-)=2molL-1×0.02L×=0.4mol，令样品中NaClO2的质量分数为x，则：

所以90.5g：10.0 xg=4mol：0.4mol，解得x=90.5%，故答案为：当最后一滴滴定液滴下后，溶液由蓝色变无色，且30秒内不恢复；90.5%。