2024鲁科版新教材高中化学必修第一册同步练习--微项目 科学使用含氯消毒剂（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024鲁科版新教材高中化学必修第一册同步练习--微项目 科学使用含氯消毒剂（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 138.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-22 09:02:07 | ||
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文档简介
2024鲁科版新教材高中化学必修第一册
微项目 科学使用含氯消毒剂
基础过关练
1.(2022山东日照实验高级中学月考)新型冠状病毒对人类健康构成严重威胁。下列物质或方法不能杀灭新型冠状病毒的是( )
A.生理盐水 B.高温蒸煮
C.医用酒精 D.次氯酸钠溶液
2.(2022北京第二十中学期中)下列有关说法错误的是( )
A.使用84消毒液杀菌消毒是利用HClO的强氧化性
B.医用酒精中乙醇的体积分数为75%
C.含氯漂白剂和消毒剂通常应避光并置于阴凉处密封保存
D.漂白粉性质稳定,可以敞口存放
3.(2022山东省实验中学期中)如图所示为某品牌84消毒液使用说明的一部分,下列说法错误的是( )
【主要成分】次氯酸钠(NaClO)
【注意事项】
1.本品为外用消毒剂,不可内服。
2.本品对金属制品有腐蚀作用,对棉纺织
品有漂白脱色作用。
3.密闭、避光、避热、置于阴凉处保存。
A.次氯酸钠中的氯元素显+1价
B.84消毒液见光易变质
C.84消毒液能使品红溶液褪色
D.84消毒液能用不锈钢容器盛放
4.(2022广东中山大学附中期中)下列说法正确的是( )
A.84消毒液的主要成分为次氯酸钠
B.漂白粉是纯净物,其有效成分为次氯酸钙
C.ClO2也可用于漂白消毒,等物质的量的ClO2的消毒能力(还原为Cl-时得电子的数目)比氯气弱
D.干燥的氯气不能使鲜花褪色
5.为预防“H1N1”甲型流感,可用84消毒液(主要成分为NaClO)消毒,下列说法中正确的是( )
A.NaClO溶液的消毒原理是HClO具有强氧化性
B.1 mol Cl2与足量NaOH反应转移2 mol电子
C.NaClO溶液的漂白原理与Na2O2、活性炭相同
D.84消毒液与洁厕灵混合使用,可达到既清洁又消毒的双重效果
6.(2022山东菏泽郓城实验中学期中)某同学为研究“84消毒液”的性质,购买了一瓶“84消毒液”,包装说明如下:
主要成分:NaClO
质量分数:14.9%
规格:500 mL
密度:1.1 g·cm-3
使用方法:稀释至100倍后使用
注意事项:密封保存
根据以上信息和相关知识判断,下列说法不正确的是( )
A.该消毒液能杀菌消毒是利用了HClO的强氧化性
B.该“84消毒液”中的NaClO的物质的量浓度约为2.2 mol·L-1
C.该“84消毒液”需密封保存是因为能吸收空气中的O2而变质
D.向紫色石蕊溶液中滴加少量该消毒液,溶液褪色
7.氯系消毒剂是目前使用最广泛的一类消毒剂,在生产生活中有着重要的应用。主要有氯气、次氯酸、次氯酸盐、亚氯酸钠、二氧化氯以及氯胺(如NH2Cl)等。
已知:NH2Cl溶于水发生反应NH2Cl+H2O NH3+HClO。
(1)氯气对水进行杀菌、消毒的体系中起杀菌作用的主要是HClO,生成HClO的离子方程式为 。
(2)与次氯酸相比,用次氯酸盐做消毒剂有哪些优点(至少写两点)
。
(3)NH2Cl是一种长效缓释有机氯消毒剂,有强氧化性,其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4~5倍。氯胺中氯的化合价为 价,氯胺的消毒原理是 。
8.含氯化合物在日常生活中有多种用途,根据要求完成下列问题:
(1)漂白粉的主要成分是 ,工业上使用漂白粉时,会加入少量的稀盐酸,以加快其漂白速率,发生反应的化学方程式为 。家庭中使用漂白粉时,不加酸也可漂白,反应的化学方程式为 。
(2)84消毒液的主要成分为NaClO,氯气与NaOH反应生成NaClO的化学方程式为 。工业上制取NaClO的原理为NaCl+H2O NaClO+H2↑,用单线桥标出反应中电子转移的数目和方向: 。
(3)日常生活中84消毒液若与洁厕灵(含盐酸)混用,发生反应:NaClO+2HCl NaCl+Cl2↑+H2O,该反应的氧化剂为 。若反应中转移1.5 mol电子,生成的氯气为 mol。
(4)亚氯酸钠(NaClO2)与盐酸反应也可制取Cl2,写出反应的化学方程式: 。
(5)向KOH溶液中通入11.2 L(标准状况)氯气,恰好完全反应生成三种含氯盐:0.7 mol KCl、0.2 mol KClO和X。则X是 。
a.0.1 mol KClO4 b.0.1 mol KClO3
c.0.2 mol KClO2 d.0.1 mol KClO2
9.消毒剂在生产生活中有极其重要的作用,开发具有广谱、高效、低毒性的消毒剂是今后发展的趋势。
(1)Cl2、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是 (填字母)。
A.Cl2 B.ClO2 C.O3
(2)H2O2有时可作为采矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称。消除采矿业废液中的氰化物(如KCN):KCN+H2O+H2O2 A+NH3↑,则生成物A的化学式为 ;H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是 。
(3)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温、避光条件下较稳定。亚氯酸不稳定可分解,反应的离子方程式为HClO2 ClO2↑+H++Cl-+H2O(未配平)。在该反应中,当有1 mol ClO2生成时转移的电子数约为 。
(4)84消毒液(有效成分是NaClO)和洁厕剂(含盐酸)不能混用,原因是 (用离子方程式表示)。Cl2与NaOH溶液可以生产84消毒液,写出有关反应的化学方程式: 。
能力提升练
1.84消毒液可用于消毒和漂白,下列实验现象的分析不正确的是( )
实验操作 实验现象
① 混合后溶液的pH=9.9,短时间内未褪色,一段时间后蓝色褪去
② 混合后溶液pH=5.0,蓝色迅速褪去,无气体产生
③ 混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,该气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
A.对比实验①和②,②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO-+H+ HClO
B.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClO H2O+Cl2↑
C.对比实验②和③,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性
D.加酸可以提高84消毒液的漂白效果,但需要调控到合适的pH才能安全使用
2.(2022山东济南长清一中月考)某实验小组用如图装置制备家用消毒液,并探究其性质。反应停止后,取洗气瓶中无色溶液5 mL分别进行了如下实验:
操作 现象
a.测溶液pH,并向其中滴加2滴酚酞 pH=13,溶液变红,5 min后褪色
b.向其中逐滴加入盐酸 溶液逐渐变成黄绿色
(1)写出利用图示装置制备消毒液涉及的反应的化学方程式: 、 。
(2)查阅资料:酚酞的变色范围为8.2~10.0,且酚酞在强碱性溶液中红色会褪去,为探究操作a中溶液褪色的原因,又补充了如下实验:
操作 现象
取 的NaOH溶液,向其中滴加2滴酚酞试液 溶液变红,30 min后褪色
获得结论:此实验小组制备的消毒液具有 性。
(3)该小组由操作b及现象获得结论:随着溶液酸性的增强,此消毒液的稳定性下降。
①操作b中溶液变成黄绿色的原因: (用离子方程式表示)。
②有人认为由操作b及现象获得上述结论并不严谨。需要进一步确认此结论的实验方案是
。
答案全解全析
基础过关练
1.A 2.D 3.D 4.A 5.A 6.C
1.A 生理盐水中含蒸馏水和氯化钠,氯化钠和蒸馏水都不能杀灭新型冠状病毒,故A符合题意。
2.D 84消毒液的主要成分是NaClO,NaClO与二氧化碳、水反应生成HClO,HClO具有强氧化性,能杀菌消毒,故A正确;医用酒精中乙醇的体积分数为75%,故B正确;以次氯酸盐为有效成分的漂白剂和消毒剂与二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸不稳定,见光或受热易分解,所以需要避光并置于阴凉处密封保存,故C正确,D错误。
3.D 次氯酸钠中钠元素化合价为+1价、氧元素化合价为-2价,则氯元素化合价为+1价,故A正确;84消毒液的主要成分为NaClO,NaClO和水、CO2反应生成HClO,HClO见光易分解,从而导致84消毒液变质,故B正确;84消毒液具有氧化性,可以漂白品红溶液,故C正确;84消毒液对金属制品有腐蚀作用,不能用不锈钢容器盛放,故D错误。
4.A 84消毒液的主要成分为次氯酸钠,故A正确;漂白粉为混合物,其主要成分为氯化钙、次氯酸钙,有效成分为次氯酸钙,故B错误;ClO2中氯元素的化合价为+4价,1 mol ClO2作为氧化剂时得到5 mol电子,而1 mol Cl2作为氧化剂时只能得到2 mol电子,所以ClO2的消毒能力比Cl2的强,故C错误;干燥的氯气和鲜花中的水反应生成具有漂白性的次氯酸,可使鲜花褪色,故D错误。
5.A NaClO溶液的消毒原理是NaClO与二氧化碳、水反应生成HClO,HClO具有强氧化性,可用于消毒,故A正确;氯气与氢氧化钠反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,在反应中Cl2既做氧化剂又做还原剂,1 mol Cl2与足量NaOH反应只转移1 mol电子,故B错误;NaClO、Na2O2的漂白原理为氧化漂白,活性炭的漂白原理为吸附漂白,故C错误;84消毒液与洁厕灵混用发生反应:ClO-+Cl-+2H+ Cl2↑+H2O,产生有毒的氯气,故D错误。
6.C “84消毒液”能杀菌消毒,是由于消毒液的主要成分NaClO与CO2、H2O反应生成了HClO,HClO具有强氧化性,能杀菌消毒,故A正确;题述“84消毒液”中NaClO的物质的量浓度为 mol·L-1=2.2 mol·L-1,故B正确;NaClO与CO2、H2O反应可生成HClO,HClO见光易分解,因此84消毒液保存时不能敞口放置,需要密封保存,故C不正确;“84消毒液”具有漂白性,所以向紫色石蕊溶液中滴加该消毒液,溶液褪色,故D正确。
7.答案 (1)Cl2+H2O HClO+H++Cl-
(2)次氯酸盐稳定性好,可长期保存;容易储存、运输
(3)+1 NH2Cl溶于水发生反应:NH2Cl+H2O NH3+HClO,反应生成的HClO能杀菌、消毒
解析 (1)氯气与水反应生成HClO和HCl,反应的离子方程式为Cl2+H2O HClO+H++Cl-。(2)次氯酸不稳定,见光易分解,而次氯酸盐稳定性好,可长期保存;次氯酸盐容易储存、运输。(3)NH2Cl中N为-3价,Cl为+1价;NH2Cl溶于水发生反应:NH2Cl+H2O NH3+HClO,反应生成的HClO能杀菌、消毒。
8.答案 (1)Ca(ClO)2、CaCl2 Ca(ClO)2+2HCl CaCl2+2HClO Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO
(2)Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O
(3)NaClO 1.5
(4)NaClO2+4HCl NaCl+2Cl2↑+2H2O
(5)b
解析 (1)漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2;工业上使用漂白粉时,会加入少量的稀盐酸,Ca(ClO)2与HCl反应生成CaCl2和HClO,反应的化学方程式为Ca(ClO)2+2HCl CaCl2+2HClO。家庭中使用漂白粉时,Ca(ClO)2和空气中的水蒸气、CO2反应生成CaCO3和HClO,反应的化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO。(2)氯气与NaOH反应生成NaClO、NaCl和H2O,化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O;在反应NaCl+H2O NaClO+H2↑中,氯元素的化合价由-1价升高到+1价,NaCl失去电子,氢元素的化合价由+1价降低到0价,H2O得到电子,所以用单线桥表示反应中电子转移的方向和数目为。(3)在反应NaClO+2HCl NaCl+Cl2↑+H2O中,NaClO中氯元素的化合价降低,NaClO为氧化剂;每生成1 mol Cl2转移1 mol电子,所以反应中转移1.5 mol电子,生成的氯气为1.5 mol。(4)亚氯酸钠(NaClO2)与盐酸反应制取Cl2,根据得失电子守恒和原子守恒可得其化学方程式为NaClO2+4HCl NaCl+2Cl2↑+2H2O。(5)向KOH溶液中通入11.2 L(标准状况)氯气,恰好完全反应生成三种含氯盐:0.7 mol KCl、0.2 mol KClO和X,n(Cl2)==0.5 mol,根据原子守恒可知X中氯原子的物质的量为0.1 mol,设X中氯元素的化合价为a,由得失电子守恒可得0.7 mol×1=0.2 mol×1+0.1 mol×(a-0),解得a=+5,故选b。
9.答案 (1)B
(2)KHCO3 H2O2的还原产物是H2O,没有污染
(3)6.02×1023
(4)ClO-+Cl-+2H+ Cl2↑+H2O Cl2+2NaOH NaClO+NaCl+H2O
解析 (1)1 mol Cl2(Cl2→Cl-)、ClO2(ClO2→Cl-)、O3反应时,转移电子的物质的量依次为2 mol、5 mol、2 mol,等物质的量的上述物质反应时,ClO2转移的电子数最多,消毒效率最高。(2)根据质量守恒定律可知反应KCN+H2O2+H2O A+NH3↑中的A为KHCO3。在反应中,H2O2是氧化剂,其还原产物是H2O,没有污染。(3)HClO2中+3价的氯元素一部分升高到+4价,一部分降低到-1价,当有1 mol ClO2生成时,该反应中转移1 mol电子,即转移的电子数约为6.02×1023。(4)ClO-与Cl-在酸性环境下会发生反应生成有毒的Cl2,离子方程式为ClO-+Cl-+2H+ Cl2↑+H2O,NaOH和Cl2反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaClO+NaCl+H2O。
能力提升练
1.B 84消毒液的有效成分为NaClO,溶液显碱性,实验①中,一段时间后蓝色褪去的原因是NaClO与CO2、H2O反应生成了HClO,实验②中,蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO-+H+ HClO,故A正确;实验③中,84消毒液中加入浓度较大的稀硫酸,混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,该气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明生成了氯气,发生的反应为Cl-+ClO-+2H+ Cl2↑+H2O,故B错误;对比实验②和③,酸溶液浓度大小会影响反应过程,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性,故C正确;加酸可以提高84消毒液的漂白效果,但酸的浓度较大时会有氯气生成,需要调控合适的pH才能安全使用,故D正确。
2.答案 (1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O
(2)5 mL、pH=13 漂白
(3)①ClO-+Cl-+2H+ Cl2↑+H2O ②取洗气瓶中溶液5 mL,向其中逐滴加入稀H2SO4,观察溶液是否逐渐变为黄绿色
解析 (1)利用题述装置制备消毒液,涉及Cl2的制取、Cl2与NaOH溶液反应,反应的化学方程式分别为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O、Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。(2)酚酞在强碱性溶液中红色会褪去,向同体积、同pH的NaOH溶液中滴加2滴酚酞试液,溶液变红,30 min后褪色,而5 mL pH=13的消毒液中滴加2滴酚酞试液,溶液变红,5 min后褪色,褪色时间明显较短,说明此实验小组制备的消毒液具有漂白性。(3)①操作b中溶液变成黄绿色,表明反应生成了Cl2,原因是ClO-+Cl-+2H+ Cl2↑+H2O。②操作b中使用的盐酸中有H+和Cl-,向NaClO和NaCl的混合溶液中加入盐酸,酸性增强同时Cl-浓度也增大,因此无法判断NaClO稳定性下降是由酸性增强导致的还是Cl-浓度增大导致的,故加的酸应排除氯离子干扰,可向溶液中加入稀H2SO4,若溶液变为黄绿色,则可证明结论是正确的。
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微项目 科学使用含氯消毒剂
基础过关练
1.(2022山东日照实验高级中学月考)新型冠状病毒对人类健康构成严重威胁。下列物质或方法不能杀灭新型冠状病毒的是( )
A.生理盐水 B.高温蒸煮
C.医用酒精 D.次氯酸钠溶液
2.(2022北京第二十中学期中)下列有关说法错误的是( )
A.使用84消毒液杀菌消毒是利用HClO的强氧化性
B.医用酒精中乙醇的体积分数为75%
C.含氯漂白剂和消毒剂通常应避光并置于阴凉处密封保存
D.漂白粉性质稳定,可以敞口存放
3.(2022山东省实验中学期中)如图所示为某品牌84消毒液使用说明的一部分,下列说法错误的是( )
【主要成分】次氯酸钠(NaClO)
【注意事项】
1.本品为外用消毒剂,不可内服。
2.本品对金属制品有腐蚀作用,对棉纺织
品有漂白脱色作用。
3.密闭、避光、避热、置于阴凉处保存。
A.次氯酸钠中的氯元素显+1价
B.84消毒液见光易变质
C.84消毒液能使品红溶液褪色
D.84消毒液能用不锈钢容器盛放
4.(2022广东中山大学附中期中)下列说法正确的是( )
A.84消毒液的主要成分为次氯酸钠
B.漂白粉是纯净物,其有效成分为次氯酸钙
C.ClO2也可用于漂白消毒,等物质的量的ClO2的消毒能力(还原为Cl-时得电子的数目)比氯气弱
D.干燥的氯气不能使鲜花褪色
5.为预防“H1N1”甲型流感,可用84消毒液(主要成分为NaClO)消毒,下列说法中正确的是( )
A.NaClO溶液的消毒原理是HClO具有强氧化性
B.1 mol Cl2与足量NaOH反应转移2 mol电子
C.NaClO溶液的漂白原理与Na2O2、活性炭相同
D.84消毒液与洁厕灵混合使用,可达到既清洁又消毒的双重效果
6.(2022山东菏泽郓城实验中学期中)某同学为研究“84消毒液”的性质,购买了一瓶“84消毒液”,包装说明如下:
主要成分:NaClO
质量分数:14.9%
规格:500 mL
密度:1.1 g·cm-3
使用方法:稀释至100倍后使用
注意事项:密封保存
根据以上信息和相关知识判断,下列说法不正确的是( )
A.该消毒液能杀菌消毒是利用了HClO的强氧化性
B.该“84消毒液”中的NaClO的物质的量浓度约为2.2 mol·L-1
C.该“84消毒液”需密封保存是因为能吸收空气中的O2而变质
D.向紫色石蕊溶液中滴加少量该消毒液,溶液褪色
7.氯系消毒剂是目前使用最广泛的一类消毒剂,在生产生活中有着重要的应用。主要有氯气、次氯酸、次氯酸盐、亚氯酸钠、二氧化氯以及氯胺(如NH2Cl)等。
已知:NH2Cl溶于水发生反应NH2Cl+H2O NH3+HClO。
(1)氯气对水进行杀菌、消毒的体系中起杀菌作用的主要是HClO,生成HClO的离子方程式为 。
(2)与次氯酸相比,用次氯酸盐做消毒剂有哪些优点(至少写两点)
。
(3)NH2Cl是一种长效缓释有机氯消毒剂,有强氧化性,其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4~5倍。氯胺中氯的化合价为 价,氯胺的消毒原理是 。
8.含氯化合物在日常生活中有多种用途,根据要求完成下列问题:
(1)漂白粉的主要成分是 ,工业上使用漂白粉时,会加入少量的稀盐酸,以加快其漂白速率,发生反应的化学方程式为 。家庭中使用漂白粉时,不加酸也可漂白,反应的化学方程式为 。
(2)84消毒液的主要成分为NaClO,氯气与NaOH反应生成NaClO的化学方程式为 。工业上制取NaClO的原理为NaCl+H2O NaClO+H2↑,用单线桥标出反应中电子转移的数目和方向: 。
(3)日常生活中84消毒液若与洁厕灵(含盐酸)混用,发生反应:NaClO+2HCl NaCl+Cl2↑+H2O,该反应的氧化剂为 。若反应中转移1.5 mol电子,生成的氯气为 mol。
(4)亚氯酸钠(NaClO2)与盐酸反应也可制取Cl2,写出反应的化学方程式: 。
(5)向KOH溶液中通入11.2 L(标准状况)氯气,恰好完全反应生成三种含氯盐:0.7 mol KCl、0.2 mol KClO和X。则X是 。
a.0.1 mol KClO4 b.0.1 mol KClO3
c.0.2 mol KClO2 d.0.1 mol KClO2
9.消毒剂在生产生活中有极其重要的作用,开发具有广谱、高效、低毒性的消毒剂是今后发展的趋势。
(1)Cl2、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是 (填字母)。
A.Cl2 B.ClO2 C.O3
(2)H2O2有时可作为采矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称。消除采矿业废液中的氰化物(如KCN):KCN+H2O+H2O2 A+NH3↑,则生成物A的化学式为 ;H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是 。
(3)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温、避光条件下较稳定。亚氯酸不稳定可分解,反应的离子方程式为HClO2 ClO2↑+H++Cl-+H2O(未配平)。在该反应中,当有1 mol ClO2生成时转移的电子数约为 。
(4)84消毒液(有效成分是NaClO)和洁厕剂(含盐酸)不能混用,原因是 (用离子方程式表示)。Cl2与NaOH溶液可以生产84消毒液,写出有关反应的化学方程式: 。
能力提升练
1.84消毒液可用于消毒和漂白,下列实验现象的分析不正确的是( )
实验操作 实验现象
① 混合后溶液的pH=9.9,短时间内未褪色,一段时间后蓝色褪去
② 混合后溶液pH=5.0,蓝色迅速褪去,无气体产生
③ 混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,该气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
A.对比实验①和②,②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO-+H+ HClO
B.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClO H2O+Cl2↑
C.对比实验②和③,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性
D.加酸可以提高84消毒液的漂白效果,但需要调控到合适的pH才能安全使用
2.(2022山东济南长清一中月考)某实验小组用如图装置制备家用消毒液,并探究其性质。反应停止后,取洗气瓶中无色溶液5 mL分别进行了如下实验:
操作 现象
a.测溶液pH,并向其中滴加2滴酚酞 pH=13,溶液变红,5 min后褪色
b.向其中逐滴加入盐酸 溶液逐渐变成黄绿色
(1)写出利用图示装置制备消毒液涉及的反应的化学方程式: 、 。
(2)查阅资料:酚酞的变色范围为8.2~10.0,且酚酞在强碱性溶液中红色会褪去,为探究操作a中溶液褪色的原因,又补充了如下实验:
操作 现象
取 的NaOH溶液,向其中滴加2滴酚酞试液 溶液变红,30 min后褪色
获得结论:此实验小组制备的消毒液具有 性。
(3)该小组由操作b及现象获得结论:随着溶液酸性的增强,此消毒液的稳定性下降。
①操作b中溶液变成黄绿色的原因: (用离子方程式表示)。
②有人认为由操作b及现象获得上述结论并不严谨。需要进一步确认此结论的实验方案是
。
答案全解全析
基础过关练
1.A 2.D 3.D 4.A 5.A 6.C
1.A 生理盐水中含蒸馏水和氯化钠,氯化钠和蒸馏水都不能杀灭新型冠状病毒,故A符合题意。
2.D 84消毒液的主要成分是NaClO,NaClO与二氧化碳、水反应生成HClO,HClO具有强氧化性,能杀菌消毒,故A正确;医用酒精中乙醇的体积分数为75%,故B正确;以次氯酸盐为有效成分的漂白剂和消毒剂与二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸不稳定,见光或受热易分解,所以需要避光并置于阴凉处密封保存,故C正确,D错误。
3.D 次氯酸钠中钠元素化合价为+1价、氧元素化合价为-2价,则氯元素化合价为+1价,故A正确;84消毒液的主要成分为NaClO,NaClO和水、CO2反应生成HClO,HClO见光易分解,从而导致84消毒液变质,故B正确;84消毒液具有氧化性,可以漂白品红溶液,故C正确;84消毒液对金属制品有腐蚀作用,不能用不锈钢容器盛放,故D错误。
4.A 84消毒液的主要成分为次氯酸钠,故A正确;漂白粉为混合物,其主要成分为氯化钙、次氯酸钙,有效成分为次氯酸钙,故B错误;ClO2中氯元素的化合价为+4价,1 mol ClO2作为氧化剂时得到5 mol电子,而1 mol Cl2作为氧化剂时只能得到2 mol电子,所以ClO2的消毒能力比Cl2的强,故C错误;干燥的氯气和鲜花中的水反应生成具有漂白性的次氯酸,可使鲜花褪色,故D错误。
5.A NaClO溶液的消毒原理是NaClO与二氧化碳、水反应生成HClO,HClO具有强氧化性,可用于消毒,故A正确;氯气与氢氧化钠反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,在反应中Cl2既做氧化剂又做还原剂,1 mol Cl2与足量NaOH反应只转移1 mol电子,故B错误;NaClO、Na2O2的漂白原理为氧化漂白,活性炭的漂白原理为吸附漂白,故C错误;84消毒液与洁厕灵混用发生反应:ClO-+Cl-+2H+ Cl2↑+H2O,产生有毒的氯气,故D错误。
6.C “84消毒液”能杀菌消毒,是由于消毒液的主要成分NaClO与CO2、H2O反应生成了HClO,HClO具有强氧化性,能杀菌消毒,故A正确;题述“84消毒液”中NaClO的物质的量浓度为 mol·L-1=2.2 mol·L-1,故B正确;NaClO与CO2、H2O反应可生成HClO,HClO见光易分解,因此84消毒液保存时不能敞口放置,需要密封保存,故C不正确;“84消毒液”具有漂白性,所以向紫色石蕊溶液中滴加该消毒液,溶液褪色,故D正确。
7.答案 (1)Cl2+H2O HClO+H++Cl-
(2)次氯酸盐稳定性好,可长期保存;容易储存、运输
(3)+1 NH2Cl溶于水发生反应:NH2Cl+H2O NH3+HClO,反应生成的HClO能杀菌、消毒
解析 (1)氯气与水反应生成HClO和HCl,反应的离子方程式为Cl2+H2O HClO+H++Cl-。(2)次氯酸不稳定,见光易分解,而次氯酸盐稳定性好,可长期保存;次氯酸盐容易储存、运输。(3)NH2Cl中N为-3价,Cl为+1价;NH2Cl溶于水发生反应:NH2Cl+H2O NH3+HClO,反应生成的HClO能杀菌、消毒。
8.答案 (1)Ca(ClO)2、CaCl2 Ca(ClO)2+2HCl CaCl2+2HClO Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO
(2)Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O
(3)NaClO 1.5
(4)NaClO2+4HCl NaCl+2Cl2↑+2H2O
(5)b
解析 (1)漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2;工业上使用漂白粉时,会加入少量的稀盐酸,Ca(ClO)2与HCl反应生成CaCl2和HClO,反应的化学方程式为Ca(ClO)2+2HCl CaCl2+2HClO。家庭中使用漂白粉时,Ca(ClO)2和空气中的水蒸气、CO2反应生成CaCO3和HClO,反应的化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO。(2)氯气与NaOH反应生成NaClO、NaCl和H2O,化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O;在反应NaCl+H2O NaClO+H2↑中,氯元素的化合价由-1价升高到+1价,NaCl失去电子,氢元素的化合价由+1价降低到0价,H2O得到电子,所以用单线桥表示反应中电子转移的方向和数目为。(3)在反应NaClO+2HCl NaCl+Cl2↑+H2O中,NaClO中氯元素的化合价降低,NaClO为氧化剂;每生成1 mol Cl2转移1 mol电子,所以反应中转移1.5 mol电子,生成的氯气为1.5 mol。(4)亚氯酸钠(NaClO2)与盐酸反应制取Cl2,根据得失电子守恒和原子守恒可得其化学方程式为NaClO2+4HCl NaCl+2Cl2↑+2H2O。(5)向KOH溶液中通入11.2 L(标准状况)氯气,恰好完全反应生成三种含氯盐:0.7 mol KCl、0.2 mol KClO和X,n(Cl2)==0.5 mol,根据原子守恒可知X中氯原子的物质的量为0.1 mol,设X中氯元素的化合价为a,由得失电子守恒可得0.7 mol×1=0.2 mol×1+0.1 mol×(a-0),解得a=+5,故选b。
9.答案 (1)B
(2)KHCO3 H2O2的还原产物是H2O,没有污染
(3)6.02×1023
(4)ClO-+Cl-+2H+ Cl2↑+H2O Cl2+2NaOH NaClO+NaCl+H2O
解析 (1)1 mol Cl2(Cl2→Cl-)、ClO2(ClO2→Cl-)、O3反应时,转移电子的物质的量依次为2 mol、5 mol、2 mol,等物质的量的上述物质反应时,ClO2转移的电子数最多,消毒效率最高。(2)根据质量守恒定律可知反应KCN+H2O2+H2O A+NH3↑中的A为KHCO3。在反应中,H2O2是氧化剂,其还原产物是H2O,没有污染。(3)HClO2中+3价的氯元素一部分升高到+4价,一部分降低到-1价,当有1 mol ClO2生成时,该反应中转移1 mol电子,即转移的电子数约为6.02×1023。(4)ClO-与Cl-在酸性环境下会发生反应生成有毒的Cl2,离子方程式为ClO-+Cl-+2H+ Cl2↑+H2O,NaOH和Cl2反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaClO+NaCl+H2O。
能力提升练
1.B 84消毒液的有效成分为NaClO,溶液显碱性,实验①中,一段时间后蓝色褪去的原因是NaClO与CO2、H2O反应生成了HClO,实验②中,蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO-+H+ HClO,故A正确;实验③中,84消毒液中加入浓度较大的稀硫酸,混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,该气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明生成了氯气,发生的反应为Cl-+ClO-+2H+ Cl2↑+H2O,故B错误;对比实验②和③,酸溶液浓度大小会影响反应过程,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性,故C正确;加酸可以提高84消毒液的漂白效果,但酸的浓度较大时会有氯气生成,需要调控合适的pH才能安全使用,故D正确。
2.答案 (1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O
(2)5 mL、pH=13 漂白
(3)①ClO-+Cl-+2H+ Cl2↑+H2O ②取洗气瓶中溶液5 mL,向其中逐滴加入稀H2SO4,观察溶液是否逐渐变为黄绿色
解析 (1)利用题述装置制备消毒液,涉及Cl2的制取、Cl2与NaOH溶液反应,反应的化学方程式分别为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O、Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。(2)酚酞在强碱性溶液中红色会褪去,向同体积、同pH的NaOH溶液中滴加2滴酚酞试液,溶液变红,30 min后褪色,而5 mL pH=13的消毒液中滴加2滴酚酞试液,溶液变红,5 min后褪色,褪色时间明显较短,说明此实验小组制备的消毒液具有漂白性。(3)①操作b中溶液变成黄绿色,表明反应生成了Cl2,原因是ClO-+Cl-+2H+ Cl2↑+H2O。②操作b中使用的盐酸中有H+和Cl-,向NaClO和NaCl的混合溶液中加入盐酸,酸性增强同时Cl-浓度也增大,因此无法判断NaClO稳定性下降是由酸性增强导致的还是Cl-浓度增大导致的,故加的酸应排除氯离子干扰,可向溶液中加入稀H2SO4,若溶液变为黄绿色,则可证明结论是正确的。
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