Question

9．氯酸鈉（NaClO₃）是無機(jī)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(jié)晶除去氯化鈣后，再加入適量的Na₂CO₃（填試劑化學(xué)式），過濾后即可得到．
（2）實(shí)驗(yàn)室制取氯酸鈉可通過如下反應(yīng)：
3C1₂+6NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5NaC1+NaC1O₃+3H₂O
先往-5℃的NaOH溶液中通入適量C1₂，然后將溶液加熱，溶液中主要陰離子濃度隨溫度的變化如圖所示，圖中C表示的離子是ClO^-．
（3）某企業(yè)采用無隔膜電解飽和食鹽水法生產(chǎn)氯酸鈉．則反應(yīng)化學(xué)方程式為：NaC1+3H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$NaC1O₃+3H₂↑．
（4）樣品中C1O₃^-的含量可用滴定法進(jìn)行測(cè)定，步驟如下：
步驟1：準(zhǔn)確稱取樣品ag（約2.20g），經(jīng)溶解、定容等步驟準(zhǔn)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(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗體積15.62mL．
步驟4：重復(fù)上述步驟2、3操作2-3次．
步驟5：數(shù)據(jù)處理與計(jì)算．
①步驟2中反應(yīng)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(yīng)充分完全．
②步驟3中K₂Cr₂O₇標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)盛放在酸式滴定管（填儀器名稱）中．
③為精確測(cè)定樣品中C1O₃^-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，步驟4操作為重復(fù)上述步驟2、3操作2-3次．
（5）在上述操作無誤的情況下，所測(cè)定的結(jié)果偏高，其可能的原因的原因是溶液中的Fe²⁺被空氣中的氧氣氧化．

Answer 1

分析 （1）石灰乳與氯氣反應(yīng)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(yīng)溫度低時(shí)生成NaClO，溫度高時(shí)生成NaC1O₃，據(jù)此分析；
（3）采用無隔膜電解飽和食鹽水法生產(chǎn)氯酸鈉，同時(shí)在陰極生成氫氣；
（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(yīng)進(jìn)行完全；
②K₂Cr₂O₇溶液具有強(qiáng)氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡膠管；
③滴定實(shí)驗(yàn)操作一般重復(fù)2-3次；
（5）如果溶液中的Fe²⁺被空氣中的氧氣，在滴定時(shí)消耗的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液會(huì)偏多．

解答 解：熱的石灰乳通入氯氣，反應(yīng)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(yīng)加入Na₂CO₃，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，
故答案為：Na₂CO₃；
（2）氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)溫度低時(shí)生成NaClO，溫度高時(shí)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，同時(shí)在陰極生成氫氣，其反應(yīng)的方程式為：NaC1+3H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$NaC1O₃+3H₂↑；
故答案為：NaC1+3H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$NaC1O₃+3H₂↑；
（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(yīng)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(yīng)；
故答案為：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=Cl^-+6Fe³⁺+3H₂O；使溶液中C1O₃^-與Fe²⁺反應(yīng)充分完全；
②K₂Cr₂O₇溶液具有強(qiáng)氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡膠管，所以應(yīng)該用酸式滴定管盛放；
故答案為：酸式滴定管；
③為精確測(cè)定樣品中C1O₃^-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，滴定實(shí)驗(yàn)操作一般重復(fù)2-3次，即重復(fù)上述步驟2、3操作2-3次；
故答案為：重復(fù)上述步驟2、3操作2-3次；
（5）如果溶液中的Fe²⁺被空氣中的氧氣，則溶液中Fe²⁺的濃度會(huì)減小，在滴定時(shí)消耗的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液的體積會(huì)偏大，所以測(cè)定的結(jié)果偏高；故答案為：溶液中的Fe²⁺被空氣中的氧氣氧化．

點(diǎn)評(píng) 本題以氯酸鹽的制備為載體考查物質(zhì)的分離、提純以及含量的測(cè)定、氧化還原反應(yīng)滴定法的應(yīng)用等，側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)為解答該題的關(guān)鍵，題目難度中等．