题目内容

氯酸镁晶体[Mg(ClO3)2·6H2O]可用作棉花收获前脱叶剂、小麦催熟剂、除草剂、干燥剂。实验室制备少量Mg(ClO3)2的操作步骤如下：

(1)制备NaClO3晶体：在实验室里可用如图所示装置制取NaClO3。图中：a为氯气发生装置；b为NaClO3的制备装置；c为尾气吸收装置。
①装置a中反应的离子方程式为____________________________
②工业上用石灰乳代替烧碱溶液吸收尾气的原因是___________________________
③装置b中发生反应的化学方程式为3Cl2＋6NaOH5NaCl＋NaClO3＋3H2O，请推测在加热NaClO溶液时发生反应的化学方程式：______________________________。
(2)制备氯酸镁晶体：由上述提纯制得的NaClO3和MgCl2按化学反应方程式计量数之比混合可制得Mg(ClO3)2，原理为MgCl2＋2NaClO3=Mg(ClO3)2＋2NaCl。已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示：

请补充由(1)制得的NaClO3制备Mg(ClO3)2·6H2O的操作步骤：
①按计量数之比将MgCl2和NaClO3混合溶于85 ℃的热水中，加热蒸发；
②______________________；
③______________________；
④重结晶。
(3)问题讨论：①用60 ℃ Na2CO3溶液吸收Cl2也可制得NaClO3，请写出该反应的化学方程式：__________________________________________。
②制备氯酸镁晶体时最后进行重结晶操作的目的是___________________________。

(1)①MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　②石灰乳来源丰富、价格便宜、成本低　③3NaClO2NaCl＋NaClO3
(2)②趁热过滤，取滤液　③冷却结晶、过滤、洗涤沉淀
(3)3Na2CO3＋3Cl2=5NaCl＋NaClO3＋3CO2　除去混在氯酸镁晶体中的少量NaCl

解析

练习册系列答案
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亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业，它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。

(1)双氧水的结构式为____________；Ⅰ中发生反应的还原剂是__________(填化学式)。
(2)Ⅱ中反应的离子方程式是_______________________________________。
(3)A的化学式是________，装置Ⅲ中A在________极区产生。
(4)ClO2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。
①写出该反应的化学方程式：__________________________________________。
②研究表明：若反应开始时盐酸浓度较大，则气体产物中有Cl2。用离子方程式解释产生Cl2的原因：__________________________________________。
(5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量NaClO2，其中一份给以适当条件使之变质，另一份严格保存，均配成溶液，并分别与足量FeSO4溶液反应时，消耗Fe2＋的物质的量________(填“相同”“不相同”或“无法判断”)。

氮化硅是一种高温陶瓷材料，它硬度大、熔点高，化学性质稳定，工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1 300 ℃反应获得。
(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是________。(填序号)

A．制汽轮机B．制有色玻璃
C．制永久性模具D．制造柴油机
(2)写出N的原子结构示意图__________，根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式_________________。
(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应，试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式___________________________________。
(4)现用四氯化硅与氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为_____________________________________。

如图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去)，请根据要求完成下列各题(仪器装置可任意选用，必要时可重复选择)。

(1)若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为________(填字母)，能验证CO氧化产物的现象是________。
(2)停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na2O2，按A―→E―→D―→B―→H装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。此时，活塞a应________，活塞b应________，需要加热的仪器装置有________(填代号)，m中反应的化学方程式为________。

获取知识和信息是现代人不可缺少的素质，信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。信息产业的核心材料是高纯度的硅，单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等，硅纯度越高，大规模集成电路的性能就越好。高纯度的单晶硅生产方法有：
方法一：三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：

方法二：用金属硅化物(Mg2Si)与盐酸作用制得硅烷，再热分解硅烷可得高纯硅。
根据上述信息回答以下问题：
(1)从方法一生产单晶硅的过程看，由焦炭还原得到的硅为何还要进一步处理？_________________________________________________________。
(2)写出方法二中生产高纯硅的两个化学方程式：
①____________________________________________________________；
②__________________________________________________________。
(3)写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式：____________________________________。
(4)在方法一中，整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：________________；H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是_____________________________________________________。
(5)比较方法一和方法二，分析一下各自的优缺点____________________________________。

新制氯水中含有多种粒子，某校化学研究性学习小组的同学为探究其组成，做了如下实验，回答：
（1）往用水湿润的红纸中滴入少量新制饱和氯水，观察到           现象，说明饱
和氯水中含有          。
（2）在试管中加入少量的块状碳酸钙，再加入适量饱和氯水，充分反应，有少量气泡产
生，用离子方程式解释此现象                  。

氮元素及其化合物在国防科学技术生产中有重要应用。
（1）写出实验室制NH3的化学反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　           
（2）工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，氢气的来源是水和碳氢化合物，写出以天然气为原料制取氢气的化学反应方程式　　　　　  　　　　　　　　。
（3）在合成氨的原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+ H2 (g) △H＜0，反应达到平衡后，为提高CO的转化率，可采取的措施有　　　　　                            　，已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化率超过90%，则起始物中，c(H2O)﹕c(CO)不低于　　　　　　，
（4）在容积为2L容器中发生反应CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+ H2 (g)，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ

若在t0时刻将容器的体积扩大至4L，请在答题卡图中绘出c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅱ

（5）工业上尿素CO(NH2)2由CO2和NH3在一定条件下合成，其化学反应方程式为　　　　　　　　
（6）合成尿素时，当氨碳比=4，CO2的转化率随时间的变化关系如右图所示．
　①A点的逆反应速率v逆(CO2)　 B点的正反应速率为v正(CO2)（填“＞”、“＜”或“＝”）
　②NH3的平衡转化率为　　　　　　 。

（1）某化学兴趣小组为了探究Cl2的相关性质，设计了如下的实验。

①写出Cl2与水反应的离子方程式       。
②通入Cl2后，从集气瓶A、B的现象可得出的结论是       ；从化学实验的安全环保角度考虑，你认为还应增加的装置是       。
（2）①如图所示，上述实验过程中，不会产生气体的是       ；

②写出反应D的化学方程式        。
（3）碘是人体中不可缺少的微量元素，食盐中加入碘元素能有效防止缺碘引起的疾病。以前在食盐中加入碘化钾（KI），放置一年后，碘流失约92%。现在食盐中加入碘酸钾（KIO3），在相同条件下碘仅损失约7%。
①食盐中加入碘化钾的碘损失率高的原因是       ；
②萃取碘水中的碘时，一般选用的试剂是（填字母）       ；
A．酒精　　　　　　B．四氯化碳　　　　C．醋酸         D．硝酸银溶液
③可用盐酸酸化的碘化钾和淀粉溶液检验食盐中的碘酸钾。反应的化学方程式为：
5KI＋KIO3 + 6HCl =" 6KCl" + 3I2 + 3H2O，反应的现象是       。

光纤预制棒是光缆生产的最“源头”项目，目前国内光缆生产厂家约200家，大部分靠买进口光纤预制棒来生产光缆。
（1）光纤预制棒跟光导纤维的成分相同，那么光纤预制棒的化学成分是         。   
（2）如果把光缆裸露在碱性土壤中，结果会短路，用离子方程式说明原因                                                                      。
（3）下列说法正确的是       。

A．石英与普通玻璃都是硅酸盐制品
B．二氧化硅是良好的半导体材料
C．工艺师用盐酸刻蚀石英制作艺术品
D．石英与二氧化碳中的化学键相同
（4）石英可以制备各种各样的陶瓷制品，如坩埚、蒸发皿、氮化硅高温结构陶瓷等。写出氮化硅的化学式             ，工业上用石英、焦炭、氮气在高温条件下制备氮化硅，写出反应的化学方程式                                                                       。

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