Question

【题目】NaC1O3可用于制取二氧化氯、亚氯酸钠及高氯酸盐等。以原盐(主要成分为NaC1)为原料制备氯酸钠的工艺流程如下：

已知：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+。

回答下列问题：

(1)“粗制盐水”中加入NaOH和Na2CO3的目的是___________________。

(2)过滤时，使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和____________。

(3)在pH：6.4～6.8，温度：40～50℃的条件下电解，理论上最终产物只有NaC1O3。电解时阳极的产物为C12，溶液中发生的反应有C12+H2O====HC1O+H++C1-，HC1OH++C1O-和__________。

(4)电解槽中温度不宜过高，其原因是_________________________。加入的Na2Cr2O7可以调节电解液酸度，若酸度过大，则电解液中主要存在__________(填“Cr2O72-”或“CrO42-”)。

(5)为检测电解后盐水中NaC1O3的物质的量浓度进行下列实验：

I．准确吸取10．00mL电解后的盐水，加入适量的3％H2O2溶液充分搅拌并煮沸。

Ⅱ．准确吸取0.10mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液25．00 mL于300mL锥形瓶中，加入足量稀硫酸。

III．将I的溶液加入Ⅱ的锥形瓶中，隔绝空气煮沸10min，加热充分反应。冷却至室温后，加入10mL0.4mol·L-1MnSO4溶液、5mL 85％磷酸溶液，用c mol·L-1的KMnO4标准溶液滴定剩余的Fe2+至溶液变为微红色，即滴定终点，此时消耗高锰酸钾V mL。

①步骤I中加入H2O2溶液的作用是______________________。

②步骤Ⅱ中C1O3-被Fe2+还原为C1-的离子方程式为________________________。

③该盐水中NaC1O3的物质的量浓度为________mol·L-1。

Answer 1

【答案】除去Mg2＋和Ca2＋ 漏斗 2HClO＋ClO－=ClO3－＋2Cl－＋2H＋ 防止HClO分解和Cl2逸出 Cr2O72－ 除去电解后盐水中Cr2O72－和CrO42－ ClO3－＋6Fe2＋＋6H＋=Cl－＋6Fe3＋＋3H2O

【解析】

（1）根据流程，过滤得到盐泥，含Mg(OH)2和CaCO3，即加入NaOH和Na2CO3的目的是除去Mg2＋和Ca2＋；

（2）过滤时使用的玻璃仪器是漏斗、玻璃棒、烧杯，缺少的是漏斗；

（3）电解时阳极产物为Cl2，发生Cl2＋H2O=HClO＋H＋＋Cl－、HClOH＋＋ClO－，根据题意，最终得到产物只有NaClO3，即只有HClO与ClO－发生氧化还原反应得到ClO3－，2HClO＋ClO－=ClO3－＋2Cl－＋2H＋；

（4）根据问题（3），有Cl2和HClO，HClO受热易分解，要让氯气参与反应，应防止Cl2逸出，因此电解槽中的温度不宜过高的原因是防止HClO分解和Cl2逸出；根据Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+，酸度过大，c(H＋)增大，该反应的平衡向逆反应方向进行，则电解液中主要以Cr2O72－形式存在；

（5）①电解后的盐水中含有Cr2O72－和CrO42－，Cr2O72－和CrO42－具有强氧化性，能氧化Fe2＋，干扰NaClO3的测定，因此加入H2O2的目的是除去电解后盐水中Cr2O72－和CrO42－；

②NaClO3具有强氧化性，能与Fe2＋发生氧化还原反应，其离子方程式为ClO3－＋6Fe2＋＋6H＋=Cl－＋6Fe3＋＋3H2O；

③KMnO4滴定剩余Fe2＋，Fe2＋被氧化成Fe3＋，依据操作步骤，(NH4)2Fe(SO4)2作还原剂，NaClO3、KMnO4作氧化剂，根据得失电子数目守恒，有25.00×10－3L×0.10mol·L－1×1=n(NaClO3)×6＋V×10－3L×cmol·L－1×5，解得：n(NaClO3)=(25×10－3×0.1－5V×10－3×c)/6mol，则c(NaClO3)=(25×10－3×0.1－5V×10－3×c)/(6×10×10－3)mol·L－1=mol·L－1；