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(jì)實(shí)驗(yàn)制取鉍酸鈉并探究其應(yīng)用�；卮鹣铝袉栴}：

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：

（1）C中盛放Bi(OH)3與NaOH的混合物，與Cl2反應(yīng)生成NaBiO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。B裝置的作用是__。

（2）當(dāng)觀察到__（填現(xiàn)象）時(shí)，可以初步判斷C中反應(yīng)已經(jīng)完成。

（3）拆除裝置前必須先除去殘留的Cl2，以免污染空氣。除去燒瓶A中殘留Cl2的操作是：關(guān)閉__；打開__。

（4）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(yàn)Mn2+

（5）往待檢液中加入鉍酸鈉晶體，加硫酸酸化，生成Bi3+，且溶液變?yōu)樽霞t色，證明待檢液中存在Mn2+。產(chǎn)生紫紅色現(xiàn)象的離子方程式為__。

Ⅲ.產(chǎn)品純度的測定

（6）取上述NaBiO3產(chǎn)品ag，加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反應(yīng)，再用bmo1L-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(shí)，消耗cmL標(biāo)準(zhǔn)溶液。該產(chǎn)品的純度為__（用含a、b、c的代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】Bi(OH)3+3NaOH+Cl2=NaBiO3+2NaCl+3H2O 除去HCl C中的白色固體消失（或黃色不再加深；C中上方充滿黃綠色氣體等） K1、K3（K1可不填） K2 在冰水中冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥 5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O

【解析】

用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)制備氯氣，其中混合有揮發(fā)出的氯化氫氣體，要用飽和食鹽水進(jìn)行除雜，然后利用氯氣的強(qiáng)氧化性，在堿性環(huán)境下將Bi(OH)3氧化為NaBiO3；利用錳離子的還原性將NaBiO3還原，錳離子氧化為高錳酸根離子，檢驗(yàn)NaBiO3的氧化性；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，產(chǎn)物有毒性，故打開三頸燒瓶的氫氧化鈉溶液，吸收剩余的氯氣；NaBiO3純度的檢測利用NaBiO3和錳離子反應(yīng)生成高錳酸根，高錳酸根再與草酸反應(yīng)來測定，根據(jù)氧化還原反應(yīng)反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。

（1）C中盛放Bi(OH)3與NaOH的混合物，與Cl2反應(yīng)生成NaBiO3，根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，Bi(OH)3+3NaOH+Cl2=NaBiO3+2NaCl+3H2O 。濃鹽酸具有揮發(fā)性，B裝置的作用是除去HCl。

（2）C中反應(yīng)已經(jīng)完成，則白色的Bi(OH)3全部變成了黃色的NaBiO3，白色固體消失。

（3）從圖上裝置看，關(guān)閉K1、K3，打開K2可使氫氧化鈉流下與剩余的氯氣反應(yīng)。

（4）反應(yīng)結(jié)束后，為從裝置C中獲得盡可能多的產(chǎn)品，由題意可知，NaBiO3不溶于冷水，接下來的操作盡可能在冷水環(huán)境下進(jìn)行，需要的操作可在冰水中冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。

（5）往待檢液中加入鉍酸鈉晶體，加硫酸酸化，生成Bi3+，且溶液變?yōu)樽霞t色，證明待檢液中存在Mn2+，說明鉍酸鈉將錳離子氧化為高錳酸根離子，因?yàn)閷儆谒嵝原h(huán)境，所以鉍酸鈉被還原為Bi3+，根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理可知，產(chǎn)生紫紅色現(xiàn)象的離子方程式為5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O。

（6）根據(jù)得失電子守恒可知，草酸和高錳酸根離子的反應(yīng)比例 H2C2O4~MnO4-=5：2，又因?yàn)?/span>5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O，即：NaBiO3：H2C2O4=1：1，，純度為=，或。