摘要:(一)Cl2的化学性质 HCl + O2 NaCl 黄色火焰 光↑ HCl+HClO Na 点燃 HCl H2(纯) + H2O 高 FeCl3 安静燃烧 点燃 价 苍白色火焰 与非金属反应 与金属反应 Fe 金 白雾 点燃 属 Br-(或I-) HCl H2(混) Fe2+ 氯 CuCl2 爆炸 点燃或光照 +OH- 化 Cu 物 Fe3+ 点燃 Br2 Cl-+ClO-+H2O 或I2 小结:Cl2是一种很活泼的非金属单质.具有强氧化性.与金属.非金属反应时一般都作氧化剂.也可氧化许多较纸价具有还原性的物质.如Cl2+SO2+H2O==2HCl+H2SO4 Cl2+H2S==S↓+2HCl Cl2+2HI==I2+2HCl 但在与水或碱的反应中.Cl2既作氧化剂又作还原剂.发生变化反应.与碱液反应.湿度不同.可能有不同的产物.如 常温:Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O 加热:3Cl2+6NaOH====5NaCl+NaClO3+3H2O 注意:Cl-与ClO-(或ClO3-)在碱性条件下共存但在酸性条件下不共存. Cl- ClO-(或ClO3-) Cl- ClO-(或ClO3-) 歧化 OH- 归化 H+ Cl2 Cl2
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(2012?长宁区一模)Ⅰ.工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅.
(1)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用.精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是
(2)如图是离子交换膜(允许钠离子通过,不允许氢氧根与氯离子通过)法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是

Ⅱ.多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注.
(1)SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为
(2)SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用.一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:
3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)?4SiHCl3(g)
达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为
(3)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应:
Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑;MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置
可选用制备气体的装置:

(4)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成氢气
某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:

Ⅲ.部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表,请回答下列问题:
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有
(2)滤渣I的主要成分是
Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:
MgCl2+2NaClO3→Mg(ClO3)2+2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示:

(3)将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2.简述可制备Mg(ClO3)2的原因:
(4)按题(3)中条件进行制备实验.在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是:
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(1)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用.精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是
③①②
③①②
(填序号)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为③
③
.(填序号)(①饱和Na2CO3溶液 ②饱和K2CO3溶液 ③75%乙醇 ④四氯化碳)(2)如图是离子交换膜(允许钠离子通过,不允许氢氧根与氯离子通过)法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是
氯气
氯气
;NaOH溶液的出口为a
a
(填字母);精制饱和食盐水的进口为d
d
(填字母);干燥塔中应使用的液体是浓硫酸
浓硫酸
.Ⅱ.多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注.
(1)SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为
SiCl4+2H2+O2
SiO2+4HCl
| ||
SiCl4+2H2+O2
SiO2+4HCl
.
| ||
(2)SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用.一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:
3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)?4SiHCl3(g)
达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为
0.351
0.351
kg.(3)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应:
Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑;MnO2+4HCl(浓)
| △ |
据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置
e
e
(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置d
d
(填代号).可选用制备气体的装置:
(4)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成氢气
134.4
134.4
m3(标准状况).(忽略可能存在的其他反应)某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
| PH | 3.2 | 5.2 | 12.4 |
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有
适当提高反应温度、增加浸出时间
适当提高反应温度、增加浸出时间
(要求写出两条).(2)滤渣I的主要成分是
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3
.Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:
MgCl2+2NaClO3→Mg(ClO3)2+2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示:
(3)将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2.简述可制备Mg(ClO3)2的原因:
在某一温度时,NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO3)2的溶解度随温度变化的最大,NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别;
在某一温度时,NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO3)2的溶解度随温度变化的最大,NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别;
.(4)按题(3)中条件进行制备实验.在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是:
降温前,溶液中NaCl已达饱和,降低过程中,NaCl溶解度会降低,会少量析出;
降温前,溶液中NaCl已达饱和,降低过程中,NaCl溶解度会降低,会少量析出;
.除去产品中该杂质的方法是:重结晶
重结晶
.完成下列填空:
(1)Diels-Alder反应属于
(2)写出与
(3)B与Cl2的1,2-加成产物消去HCl得到2-氯代二烯烃,该二烯烃和丙烯酸(CH2=CHCOOH)聚合得到的聚合物可改进氯丁橡胶的耐寒性和加工性能,写出该聚合物的结构简式
(4)写出实验室由
| 反应试剂 | 反应条件 |
KClO3和KIO3在日常生活、工农业生产和科研方面有着广泛的应用.
(1)实验室可用KClO3分解制取O2,KClO3受热分解的反应分两步进行:①4KClO3(s)=3KClO4(s)+KCl(s);②KClO4(s)=KCl(s)+2O2(g).已知:
K(s)+
Cl2(g)=KCl(s)△H=-437kJ?mol-1
K(s)+
Cl2(g)+
O2(g)=KClO3(s)△H=-398kJ?mol-1
K(s)+
Cl2(g)+2O2(g)=KClO4(s)△H=-433kJ?mol-1
则反应4KClO3(s)=3KClO4(s)+KCl(s)的△H=
(2)Ca(IO3)2是食品及饲料添加剂补充碘源的优良品种.工业上生产Ca(IO3)2的方法通常有两类:
方法一:氧化剂氧化法.如:用KClO3在盐酸存在条件下,将碘单质氧化为HIO3(KClO3被还原为Cl2),然后加Ca(OH)2中和制得Ca(IO3)2.
方法二:电化学氧化法.用适宜浓度的KOH溶液溶解工业精碘作为阳极液(3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O),用稀KOH溶液为阴极液,电解氧化制 备KIO3,与CaCl2反应得到Ca(IO3)2.
①用KClO3氧化碘单质是一剧烈的放热反应,所以要控制加料速度,与电解氧化法相比缺点主要有
②电化学氧化法电解时的阳极反应式是
③某工厂用电化学氧化法制取Ca(IO3)2,每1kg碘单质理论上可生产纯度为97.8%Ca(IO3)2的质量为
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(1)实验室可用KClO3分解制取O2,KClO3受热分解的反应分两步进行:①4KClO3(s)=3KClO4(s)+KCl(s);②KClO4(s)=KCl(s)+2O2(g).已知:
K(s)+
| 1 |
| 2 |
K(s)+
| 1 |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
K(s)+
| 1 |
| 2 |
则反应4KClO3(s)=3KClO4(s)+KCl(s)的△H=
-144kJ/mol
-144kJ/mol
kJ/mol.(2)Ca(IO3)2是食品及饲料添加剂补充碘源的优良品种.工业上生产Ca(IO3)2的方法通常有两类:
方法一:氧化剂氧化法.如:用KClO3在盐酸存在条件下,将碘单质氧化为HIO3(KClO3被还原为Cl2),然后加Ca(OH)2中和制得Ca(IO3)2.
方法二:电化学氧化法.用适宜浓度的KOH溶液溶解工业精碘作为阳极液(3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O),用稀KOH溶液为阴极液,电解氧化制 备KIO3,与CaCl2反应得到Ca(IO3)2.
①用KClO3氧化碘单质是一剧烈的放热反应,所以要控制加料速度,与电解氧化法相比缺点主要有
反应剧烈,需要控制速率;反应过程中产生氯气,对生产操作环境有较大污染
反应剧烈,需要控制速率;反应过程中产生氯气,对生产操作环境有较大污染
.②电化学氧化法电解时的阳极反应式是
I-+6OH--6e-=IO3-+3H2O
I-+6OH--6e-=IO3-+3H2O
.③某工厂用电化学氧化法制取Ca(IO3)2,每1kg碘单质理论上可生产纯度为97.8%Ca(IO3)2的质量为
1.57kg
1.57kg
kg(计算结果保留叁位有效数字).(2011?上海)根据元素周期表和元素周期律知识,完成下来填空:
(1)某元素的原子L层电子数比K层电子数多3个,该元素位于元素周期表中第
(2)硫元素的非金属性比氯元素的非金属性
(3)关于氟、钠、镁、氯四种元素的性质递变规律,描述正确的是
a.原子半径:Na<Cl b.离子半径:F-<Mg2+
c.热稳定性:HF>HCl d.碱性:NaOH>Mg(OH)2.
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(1)某元素的原子L层电子数比K层电子数多3个,该元素位于元素周期表中第
二
二
周期,与该元素同一主族的短周期元素是P
P
.(2)硫元素的非金属性比氯元素的非金属性
弱
弱
(选填“强”、“弱”),能说明这一事实的化学方程式是Cl2+H2S=2HCl+S↓
Cl2+H2S=2HCl+S↓
(任写一个).(3)关于氟、钠、镁、氯四种元素的性质递变规律,描述正确的是
cd
cd
(填写编号).a.原子半径:Na<Cl b.离子半径:F-<Mg2+
c.热稳定性:HF>HCl d.碱性:NaOH>Mg(OH)2.
有x、Y、Z、M、R、Q六种短周期主族元素,部分信息如下表所示:
请回答下列问题:
(1)R在元素周期表中的位置是
(2)根据表中数据推测,Y的原子半径的最小范围是
(3)Z、M、Q的简单离子的离子半径的大小顺序为
(4)Y与R相比,非金属性较强的是
a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态
b.稳定性XR>YX.
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
(5)X、M、Z三种元素组成的化合物中含有的化学键为
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| X | Y | Z | M | R | Q | |
| 原子半径/nm | 0.186 | 0.074 | 0.099 | 0.160 | ||
| 主要化合价 | -4,+4 | -2 | -1,+7 | |||
| 其它 | 阳离子核外无电子 | 无机非金属材料的主角 | 六种元素中原子半径最大 | 次外层电子数是最外层电子数的4倍 |
(1)R在元素周期表中的位置是
第三周期ⅦA族
第三周期ⅦA族
.(2)根据表中数据推测,Y的原子半径的最小范围是
大于0.099nm,小于0.160nm
大于0.099nm,小于0.160nm
.(3)Z、M、Q的简单离子的离子半径的大小顺序为
O2>Na+>Mg2+
O2>Na+>Mg2+
(用元素符号表示).(4)Y与R相比,非金属性较强的是
Cl
Cl
(用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是bc
bc
(选填字母序号).a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态
b.稳定性XR>YX.
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
(5)X、M、Z三种元素组成的化合物中含有的化学键为
离子键、共价键
离子键、共价键
;写出R的单质与上述化合物的水溶液反应的离子方程式:Cl2+2OH=Cl-+ClO-+H2O
Cl2+2OH=Cl-+ClO-+H2O
.