Question

【题目】亚氯酸钠常用作漂白剂。某化学小组设计实验制备亚氯酸钠，并进行杂质分析。

实验I 按图装置制备NaC1O2晶体

已知：①C1O2为黄绿色气体，极易与水反应。

②NaC1O2饱和溶液在低于38℃时析出NaC1O2·3H2O晶体，高于38℃时析出NaC1O2晶体，温度高于60℃时NaC1O2分解生成NaC1O3和NaCl。

（1）装置A中b仪器的名称是____；a中能否用稀硫酸代替浓硫酸____（填“能”或“不能”），原因是____。

（2）A中生成C1O2的化学反应方程式为____。

（3）C中生成NaC1O2时H2O2的作用是____；为获得更多的NaC1O2，需在C处添加装置进行改进，措施为____。

（4）反应后，经下列步骤可从C装置的溶液中获得NaC1O2晶体，请补充完善。

i.55℃时蒸发结晶 ii.__________ ii.用40℃热水洗涤 iv.低于60℃干燥，得到成品

实验Ⅱ 样品杂质分析

（5）上述实验中制得的NaC1O2晶体中还可能含有少量中学常见的含硫钠盐，其化学式为____，实验中可减少该杂质产生的操作（或方法）是____（写一条）。

Answer 1

【答案】蒸馏烧瓶 不能 ClO2极易与稀硫酸中的水反应，影响NaC1O2产率 2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O 作还原剂 将C装置放置于水浴中进行反应，控制温度在38℃~60℃ 趁热过滤（或38℃以上过滤） Na2SO4 控制浓硫酸滴速（或缓慢滴加浓硫酸或混合固体混合物时加入过量的NaC1O3等）

【解析】

装置A中制备得到ClO2，所以A中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4，二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO2，A中可能发生Na2SO3+ H2SO4（浓）= Na2SO4+SO2↑+H2O，产生的SO2被带入C中与NaOH反应生成Na2SO3，Na2SO3与H2O2反应生成Na2SO4，由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl；装置B的作用是安全瓶，有防倒吸作用，从装置C的溶液获得NaClO2晶体，需要蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，装置D是吸收多余气体防止污染。据此解答。

（1）根据仪器构造，装置A中b仪器的名称是蒸馏烧瓶；A中反应为氯酸钠在酸性溶液中氧化亚硫酸钠为硫酸钠，本身被还原为二氧化氯。由信息可知，C1O2极易与水反应，所以a中不能用稀硫酸代替浓硫酸，防止ClO2与稀硫酸中的水反应，影响NaC1O2产率。

故答案为：蒸馏烧瓶；不能；ClO2极易与稀硫酸中的水反应，影响NaC1O2产率；

（2）A中氯酸钠在酸性溶液中氧化亚硫酸钠为硫酸钠，本身被还原为二氧化氯，反应的化学方程式应为2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O，
故答案为：2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；

（3）C中二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO2，氯元素化合价从+4价降到+3价，二氧化氯被还原，所以C中生成NaC1O2时H2O2的作用是作还原剂；

由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，所以为获得更多的NaC1O2，将C装置放置于水浴中进行反应，控制温度在38℃～60℃。

故答案为：作还原剂；将C装置放置于水浴中进行反应，控制温度在38℃～60℃；

（4）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NaClO23H2O，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，所缺步骤为趁热过滤（或38℃以上过滤）。

故答案为：趁热过滤（或38℃以上过滤）；

（5）A中可能发生Na2SO3+ H2SO4（浓）= Na2SO4+SO2↑+H2O，产生的SO2被带入C中与NaOH反应生成Na2SO3，Na2SO3与H2O2反应生成Na2SO4，所以制得的NaC1O2晶体中混有Na2SO4；为减少Na2SO4产生，应尽量减少生成SO2，采取的操作可以是控制浓硫酸滴速（或缓慢滴加浓硫酸或混合固体混合物时加入过量的NaC1O3等）。

故答案为：Na2SO4；控制浓硫酸滴速（或缓慢滴加浓硫酸或混合固体混合物时加入过量的NaC1O3等）。