Question

12．氯酸钠（NaClO₃）是无机盐工业的重要产品之一．
（1）工业上制取氯酸钠采用在热的石灰乳中通入氯气，然后结晶除去氯化钙后，再加入适量的Na₂CO₃（填试剂化学式），过滤后即可得到．
（2）实验室制取氯酸钠可通过如下反应：
3C1₂+6NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5NaC1+NaC1O₃+3H₂O
先往-5℃的NaOH溶液中通入适量C1₂，然后将溶液加热，溶液中主要阴离子浓度随温度的变化如图表1所示，图中C表示的离子是ClO^-．（填离子符号）
图表（3）某企业采用无隔膜电解饱和食盐水法生产氯酸钠．则阳极反应式为：Cl^--6e^-+6OH^-=C1O₃^-+3H₂O．
（4）样品中C1O₃^-的含量可用滴定法进行测定，步骤如下：
步骤1：准确称取样品ag（约2.20g），经溶解、定容等步骤准确配制1000mL溶液．
步骤2：从上述容量瓶中取出10.00mL溶液于锥形瓶中，准确加入25mL 1.000mol/L （NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液（过量），再加入75mL硫酸和磷酸配成的混酸，静置10min．
步骤3：再在锥形瓶中加入100mL蒸馏水及某种指示剂，用0.0200mol/L K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，记录消耗消耗K₂Cr₂O₇标准溶液的体积．
步骤4：为精确测定样品中C1O₃^-的质量分数，重复上述步骤2、3操作2-3次．
步骤5：数据处理与计算．
①步骤2中反应的离子方程式为ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=Cl^-+6Fe³⁺+3H₂O；
静置10min的目的是使溶液中C1O₃^-与Fe²⁺反应充分完全．
②步骤3中K₂Cr₂O₇标准溶液应盛放在酸式滴定管（填仪器名称）中．
③用0.0200mol/L K₂Cr₂O₇标准溶液滴定的目的是计算步骤②消耗的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂的量．
④在上述操作无误的情况下，所测定的结果偏高，其可能的原因是溶液中的Fe²⁺被空气中的氧气氧化．

Answer 1

分析 （1）石灰乳与氯气反应生成氯化钙和氯酸钙，除去氯化钙后，可加入碳酸钠溶液，以生成碳酸钙沉淀，以此得到氯酸钠；
（2）氯气与氢氧化钠反应温度低时生成NaClO，温度高时生成NaC1O₃；
（3）采用无隔膜电解饱和食盐水法生产氯酸钠，同时生成氢气；
（4）①酸性条件下，亚铁离子被ClO₃^-氧化为铁离子，自身被还原为氯离子；静置10min可以使反应进行完全；
②K₂Cr₂O₇溶液具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡胶管；
③K₂Cr₂O₇具有氧化性，与亚铁离子反应，可确定步骤②消耗的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂的量；
④如果溶液中的Fe²⁺被空气中的氧气，在滴定时消耗的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液会偏多．

解答 解：（1）热的石灰乳通入氯气，反应的方程式为：2Cl₂+2Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，除去CaCl₂后主要成分为Ca（ClO）₂，要加入钠盐得到NaClO₃，应加入Na₂CO₃，发生复分解反应生成碳酸钙沉淀，
故答案为：Na₂CO₃；
（2）氯气与氢氧化钠反应温度低时生成NaClO，温度高时生成NaC1O₃，图中C的浓度随着温度的升高而减小，所以C代表ClO^-；
故答案为：ClO^-；
（3）采用无隔膜电解饱和食盐水法生产氯酸钠，阳极发生氧化反应，电极方程式为Cl^--6e^-+6OH^-=C1O₃^-+3H₂O，故答案为：Cl^--6e^-+6OH^-=C1O₃^-+3H₂O；
（4）①酸性条件下，亚铁离子被ClO₃^-氧化为铁离子，自身被还原为氯离子，其反应的离子方程式为：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=Cl^-+6Fe³⁺+3H₂O，静置10min可以使亚铁离子和ClO₃^-充分反应，
故答案为：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=Cl^-+6Fe³⁺+3H₂O；使溶液中C1O₃^-与Fe²⁺反应充分完全；
②K₂Cr₂O₇溶液具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡胶管，所以应该用酸式滴定管盛放；
故答案为：酸式滴定管；
③K₂Cr₂O₇具有氧化性，与亚铁离子反应，可确定步骤②消耗的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂的量，故答案为：计算步骤②消耗的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂的量；
④如果溶液中的Fe²⁺被空气中的氧气，则溶液中Fe²⁺的浓度会减小，在滴定时消耗的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液的体积会偏大，所以测定的结果偏高；
故答案为：溶液中的Fe²⁺被空气中的氧气氧化．

点评 本题以氯酸盐的制备为载体考查物质的分离、提纯以及含量的测定、氧化还原反应滴定法的应用等，侧重于学生的分析、实验能力的考查，注意把握物质的性质为解答该题的关键，题目难度中等．