Question

【題目】鉍酸鈉（NaBiO3）是分析化學(xué)中的重要試劑，在水中緩慢分解，遇沸水或酸則迅速分解。某興趣小組設(shè)計實驗制取鉍酸鈉并探究其應(yīng)用。回答下列問題：

Ⅰ.制取鉍酸鈉

制取裝置如圖（加熱和夾持儀器已略去），部分物質(zhì)性質(zhì)如下：

物質(zhì)	NaBiO3	Bi(OH)3
性質(zhì)	不溶于冷水，淺黃色	難溶于水；白色

（1）B裝置用于除去HCl，盛放的試劑是___；

（2）C中盛放Bi(OH)3與NaOH混合物，與Cl2反應(yīng)生成NaBiO3，反應(yīng)的離子方程式為___；

（3）當(dāng)觀察到___（填現(xiàn)象）時，可以初步判斷C中反應(yīng)已經(jīng)完成；

（4）拆除裝置前必須先除去燒瓶中殘留Cl2以免污染空氣。除去Cl2的操作是___；

（5）反應(yīng)結(jié)束后，為從裝置C中獲得盡可能多的產(chǎn)品，需要的操作有___；

Ⅱ.鉍酸鈉的應(yīng)用——檢驗Mn2+

（6）往待測液中加入鉍酸鈉晶體，加硫酸酸化，溶液變?yōu)樽霞t色，證明待測液中存在Mn2+。

①產(chǎn)生紫紅色現(xiàn)象的離子方程式為___；

②某同學(xué)在較濃的MnSO4溶液中加入鉍酸鈉晶體，加硫酸酸化，結(jié)果沒有紫紅色出現(xiàn)，但觀察到黑色固體（MnO2）生成。產(chǎn)生此現(xiàn)象的離子反應(yīng)方程式為___。

Ⅲ.產(chǎn)品純度的測定

（7）取上述NaBiO3產(chǎn)品wg，加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反應(yīng)，再用cmo1·L-1的H2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的MnO4-（已知：H2C2O4+MnO4-——CO2+Mn2++H2O，未配平），當(dāng)溶液紫紅色恰好褪去時，消耗vmL標(biāo)準(zhǔn)溶液。

該產(chǎn)品的純度為___（用含w、c、v的代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】飽和食鹽水 Bi(OH)3+3OH-+Na++Cl2=NaBiO3+2Cl-+3H2O C中白色固體消失（或黃色不再加深） 關(guān)閉K1、K3，打開K2 在冰水中冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥 5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O 3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+ ×100%或×100%或%

【解析】

用濃HCl和MnO2反應(yīng)制備Cl2，其中混有揮發(fā)出來的HCl，要用飽和食鹽水出去，然后利用Cl2的強氧化性在堿性條件下將Bi(OH)3氧化成NaBiO3；利用Mn2+的還原性將NaBiO3還原而Mn2+被氧化成紫紅色溶液MnO4-來檢驗NaBiO3的氧化性；實驗結(jié)束后Cl2有毒，要除去，做法是打開三頸燒瓶的NaOH溶液，使其留下和氯氣反應(yīng)；NaBiO3純度的檢測利用NaBiO3和Mn2+反應(yīng)生成MnO4-，MnO4-再和草酸反應(yīng)來測定，找到NaBiO3、Mn2+、MnO4-、草酸四種物質(zhì)之間的關(guān)系，在計算即可。

（1）除去氯氣中混有的HCl，用飽和食鹽水，故答案為：飽和食鹽水；

（2）反應(yīng)物為Bi(OH)3、Cl2和NaOH混合物，+3價的Bi被氧化成NaBiO3，Cl2被還原成Cl-，根據(jù)原子守恒還有水生成，所以反應(yīng)為：Bi(OH)3+3OH-+Na++Cl2=NaBiO3+2Cl-+3H2O，故答案為：Bi(OH)3+3OH-+Na++Cl2=NaBiO3+2Cl-+3H2O；

（3）C中反應(yīng)已經(jīng)完成,則白色的Bi(OH)3全部變?yōu)榱它S色的NaBiO3，故答案為：C中白色固體消失（或黃色不再加深）；

（4）從圖上來看關(guān)閉K1、K3，打開K2可使NaOH留下與氯氣反應(yīng)，故答案為：關(guān)閉K1、K3，打開K2；

（5）由題意知道NaBiO3不溶于冷水，接下來的操作盡可能在冰水中操作即可，操作為：在冰水中冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，故答案為：在冰水中冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥；

（6）①往待測液中加入鉍酸鈉晶體，加硫酸酸化，溶液變?yōu)樽霞t色，證明待測液中存在Mn2+，說明鉍酸鈉將Mn2+氧化成MnO4-，因為是酸性條件，所以鉍酸鈉被還原成Bi3+，據(jù)此寫方程式并配平為5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O，故答案為：5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O；

②由題意可知，Mn2+過量，鉍酸鈉少量，過量的Mn2+和MnO4-發(fā)生反應(yīng)生成了黑色的MnO2，反應(yīng)方程式為3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+，故答案為：3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+；

（7）根據(jù)得失電子守恒找出關(guān)系式為：5NaBiO3～2Mn2+～2MnO4-～5H2C2O4,計算鉍酸鈉理論產(chǎn)量：

解得m（理論）=0.28CVg，所以純度=×100%=×100%，所以答案為：×100%或×100%或%。