Question

12．氯酸鈉（NaClO₃）是無機鹽工業(yè)的重要產(chǎn)品之一．
（1）工業(yè)上制取氯酸鈉采用在熱的石灰乳中通入氯氣，然后結晶除去氯化鈣后，再加入適量的Na₂CO₃（填試劑化學式），過濾后即可得到．
（2）實驗室制取氯酸鈉可通過如下反應：
3C1₂+6NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5NaC1+NaC1O₃+3H₂O
先往-5℃的NaOH溶液中通入適量C1₂，然后將溶液加熱，溶液中主要陰離子濃度隨溫度的變化如圖表1所示，圖中C表示的離子是ClO^-．（填離子符號）
圖表（3）某企業(yè)采用無隔膜電解飽和食鹽水法生產(chǎn)氯酸鈉．則陽極反應式為：Cl^--6e^-+6OH^-=C1O₃^-+3H₂O．
（4）樣品中C1O₃^-的含量可用滴定法進行測定，步驟如下：
步驟1：準確稱取樣品ag（約2.20g），經(jīng)溶解、定容等步驟準確配制1000mL溶液．
步驟2：從上述容量瓶中取出10.00mL溶液于錐形瓶中，準確加入25mL 1.000mol/L （NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液（過量），再加入75mL硫酸和磷酸配成的混酸，靜置10min．
步驟3：再在錐形瓶中加入100mL蒸餾水及某種指示劑，用0.0200mol/L K₂Cr₂O₇標準溶液滴定至終點，記錄消耗消耗K₂Cr₂O₇標準溶液的體積．
步驟4：為精確測定樣品中C1O₃^-的質量分數(shù)，重復上述步驟2、3操作2-3次．
步驟5：數(shù)據(jù)處理與計算．
①步驟2中反應的離子方程式為ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=Cl^-+6Fe³⁺+3H₂O；
靜置10min的目的是使溶液中C1O₃^-與Fe²⁺反應充分完全．
②步驟3中K₂Cr₂O₇標準溶液應盛放在酸式滴定管（填儀器名稱）中．
③用0.0200mol/L K₂Cr₂O₇標準溶液滴定的目的是計算步驟②消耗的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂的量．
④在上述操作無誤的情況下，所測定的結果偏高，其可能的原因是溶液中的Fe²⁺被空氣中的氧氣氧化．

Answer 1

分析 （1）石灰乳與氯氣反應生成氯化鈣和氯酸鈣，除去氯化鈣后，可加入碳酸鈉溶液，以生成碳酸鈣沉淀，以此得到氯酸鈉；
（2）氯氣與氫氧化鈉反應溫度低時生成NaClO，溫度高時生成NaC1O₃；
（3）采用無隔膜電解飽和食鹽水法生產(chǎn)氯酸鈉，同時生成氫氣；
（4）①酸性條件下，亞鐵離子被ClO₃^-氧化為鐵離子，自身被還原為氯離子；靜置10min可以使反應進行完全；
②K₂Cr₂O₇溶液具有強氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡膠管；
③K₂Cr₂O₇具有氧化性，與亞鐵離子反應，可確定步驟②消耗的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂的量；
④如果溶液中的Fe²⁺被空氣中的氧氣，在滴定時消耗的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液會偏多．

解答 解：（1）熱的石灰乳通入氯氣，反應的方程式為：2Cl₂+2Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，除去CaCl₂后主要成分為Ca（ClO）₂，要加入鈉鹽得到NaClO₃，應加入Na₂CO₃，發(fā)生復分解反應生成碳酸鈣沉淀，
故答案為：Na₂CO₃；
（2）氯氣與氫氧化鈉反應溫度低時生成NaClO，溫度高時生成NaC1O₃，圖中C的濃度隨著溫度的升高而減小，所以C代表ClO^-；
故答案為：ClO^-；
（3）采用無隔膜電解飽和食鹽水法生產(chǎn)氯酸鈉，陽極發(fā)生氧化反應，電極方程式為Cl^--6e^-+6OH^-=C1O₃^-+3H₂O，故答案為：Cl^--6e^-+6OH^-=C1O₃^-+3H₂O；
（4）①酸性條件下，亞鐵離子被ClO₃^-氧化為鐵離子，自身被還原為氯離子，其反應的離子方程式為：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=Cl^-+6Fe³⁺+3H₂O，靜置10min可以使亞鐵離子和ClO₃^-充分反應，
故答案為：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=Cl^-+6Fe³⁺+3H₂O；使溶液中C1O₃^-與Fe²⁺反應充分完全；
②K₂Cr₂O₇溶液具有強氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡膠管，所以應該用酸式滴定管盛放；
故答案為：酸式滴定管；
③K₂Cr₂O₇具有氧化性，與亞鐵離子反應，可確定步驟②消耗的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂的量，故答案為：計算步驟②消耗的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂的量；
④如果溶液中的Fe²⁺被空氣中的氧氣，則溶液中Fe²⁺的濃度會減小，在滴定時消耗的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液的體積會偏大，所以測定的結果偏高；
故答案為：溶液中的Fe²⁺被空氣中的氧氣氧化．

點評 本題以氯酸鹽的制備為載體考查物質的分離、提純以及含量的測定、氧化還原反應滴定法的應用等，側重于學生的分析、實驗能力的考查，注意把握物質的性質為解答該題的關鍵，題目難度中等．