高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册微项目 科学使用含氯消毒剂——运用氧化还原反应原理解决实际问题精练

这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册微项目 科学使用含氯消毒剂——运用氧化还原反应原理解决实际问题精练，共13页。试卷主要包含了以下物质中,不具备消毒作用的是，生活中离不开化学，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
1.(2020北京昌平高一期末)以下物质中,不具备消毒作用的是( )
A.84消毒液B.氯水
C.Ca(ClO)2D.N2
2.生活中常用到各种消毒剂,下列有关消毒剂的说法错误的是( )
A.消毒剂可帮助人们杀菌、消毒,但过量使用对人体有害
B.可用75%的酒精对皮肤进行消毒
C.84消毒液与洁厕灵混合使用,去污效果更好
D.药皂、碘酒、双氧水都是常用的消毒剂
3.市场上销售的84消毒液,其商品标识上有如下叙述:①本品为无色溶液,呈碱性;②使用时加水稀释;③可对餐具、衣物进行消毒,可漂白浅色衣服。其有效成分可能是( )
A.Cl2B.SO2
C.NaClOD.KMnO4
4.生活中离不开化学。从化学的角度分析,下列做法不当的是( )
A.餐桌上酒精失火,立即用湿抹布盖灭
B.烤炭火时在火炉旁放一杯水防止CO中毒
C.自来水厂用氯水对原水进行杀菌消毒
D.用84消毒液对茶具、餐具和洁具进行清洗消毒
5.关于84消毒液(有效成分是NaClO)的下列说法不正确的是( )
A.将消毒液放在阴凉、避光的地方
B.84消毒液可用于漂白
C.在使用时,要适当稀释,消毒液不是越浓越好
D.可与洁厕剂混合使用
6.下列说法正确的是( )
A.氯气溶于水的离子方程式:Cl2+H2O 2H++Cl-+ClO-
B.洁厕灵不能与84消毒液混用,原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
C.漂白粉在空气中久置变质是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
D.氯气可以使湿润的有色布条褪色,实际起漂白作用的物质是次氯酸,而不是氯气
7.(2020北京清华附中高一上期中)下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( )
①氯气 ②液氯 ③新制氯水 ④氯气的四氯化碳溶液 ⑤盐酸 ⑥用硝酸酸化的Ca(ClO)2溶液
A.①②③B.①②③⑥
C.③⑥D.③④⑥
8.为预防“H1N1”甲型流感,可用84消毒液(有效成分为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 ml Cl2与足量NaOH反应转移2 ml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
9.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(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)氯胺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 。
10.(2020福建宁德高中同心顺联盟校高一期中)甲型H1N1流感病毒曾在全球广泛传播,对人类健康、社会经济产生了巨大的负面影响。我国采取积极应对措施,使病毒得到了有效的控制,从很大程度上减少了损失,在这里,消毒液功不可没。
(1)生产消毒液是将氯气通入NaOH溶液中,该反应的离子方程式为 。
(2)向少量消毒液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,现象是出现白色沉淀,说明消毒液中有 (写离子符号),相关反应的离子方程式为 。
(3)消毒液稀释后喷洒在空气中,可以生成具有漂白性的物质,该物质为 ;该物质有漂白性是因为它有强氧化性,但是它也很不稳定,写出它分解的化学方程式: 。
能力提升练
1.(双选)()某同学购买了一瓶84消毒液,包装说明如图,下列分析不正确的是( )
净含量:500 mL 密度:1.19 g·cm-3
有效成分:25% NaClO
使用方法:稀释至100倍(体积比)后使用
注意事项:密封保存,易吸收空气中的CO2变质
A.84消毒液保存时不能敞口放置,需要密封保存
B.该84消毒液中NaClO的物质的量浓度约为4.0 ml·L-1
C.取100 mL该84消毒液稀释至100倍,稀释后NaClO的质量分数为0.25%
D.欲用NaClO固体配制含25%NaClO的消毒液480 mL,需要称量NaClO固体的质量为143.0 g
2.()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( )
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
3.()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、低毒性的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。
(1)Cl2、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1 ml O3转化为1 ml O2和1 ml 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.Cl2B.ClO2C.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)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解,反应的离子方程式为HClO2ClO2↑+H++Cl-+H2O(未配平)。在该反应中,当有1 ml 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: 。
4.(2021北京交大附中高一期中,)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂和优质漂白剂。一种以氯酸钠(NaClO3)为原料制备NaClO2粗品的工艺流程如图所示:
已知:
①纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全;
②NaClO2在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解;
③含水NaClO2受热易分解。
(1)试剂A可以选择 (填字母)。
a.SO2 b.浓硝酸 c.KMnO4
(2)反应Ⅱ的离子方程式为 。
(3)下列关于上述流程的说法中,合理的是 (填字母)。
a.反应Ⅰ进行过程中应持续鼓入空气
b.若试剂A为SO2,反应Ⅰ后得到的母液中,溶质的主要成分是NaCl
c.反应Ⅱ中NaOH应过量
(4)已知压强越大,物质的沸点越高。反应Ⅱ结束后采用“减压蒸发”操作的原因是 。
(5)中间产物二氧化氯(ClO2)在生产、生活中也有广泛应用。用ClO2处理氰化钠(NaCN,其中N化合价为-3价),得到无毒的NaCl、N2和CO2。请写出该反应的化学方程式: ,氧化剂为 ,被氧化的元素为 ,氧化产物为 。
答案全解全析
微项目 科学使用含氯消毒剂
基础过关练
1.D 84消毒液的有效成分是次氯酸钠,具有强氧化性,可以用于杀菌、消毒,故A不符合题意;氯水中含次氯酸,次氯酸具有强氧化性,可以用于杀菌、消毒,故B不符合题意;Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分,可与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,可以用于杀菌、消毒,故C不符合题意;N2是空气中的主要成分,化学性质比较稳定,不具备消毒作用,故D符合题意。
2.C 消毒剂可帮助人们杀菌、消毒,过量使用对人体有害,应合理使用,故A正确;可用75%的酒精对皮肤进行消毒,故B正确;84消毒液与洁厕灵混合使用,会生成有毒气体氯气,故C错误;药皂、碘酒、双氧水都是常用的消毒剂,故D正确。
3.C 氯气的水溶液呈浅黄绿色,与题中溶液为无色不符,故A错误;二氧化硫的水溶液呈酸性,与题中溶液呈碱性不符,故B错误;NaClO溶液为无色,溶液呈碱性,具有强氧化性,可用于杀菌、消毒,具有漂白性,可漂白浅色衣服,故C正确;高锰酸钾溶液呈紫色,与题中溶液为无色不符,故D错误。
4.B 餐桌上的酒精失火后,可以立即用湿抹布盖灭,故A正确;一氧化碳不溶于水,所以烤炭火时在火炉旁放一杯水不能防止CO中毒,故B错误;氯水中次氯酸具有强氧化性,所以自来水厂用氯水对原水进行杀菌、消毒,故C正确;次氯酸钠与二氧化碳和水反应可生成次氯酸,次氯酸具有氧化性,能消毒、杀菌,故D正确。
5.D NaClO易与空气中的水、二氧化碳反应生成HClO,HClO见光易分解,所以消毒液应放在阴凉、避光的地方,故A正确;NaClO具有强氧化性,84消毒液可用于漂白,故B正确;NaClO溶液浓度过大对人体有害,84消毒液在使用时要适当稀释,故C正确;NaClO与洁厕剂混合使用会生成有毒气体氯气,所以不能混合使用,故D错误。
6.D HClO是弱酸,在离子方程式中不能拆,氯气溶于水的离子方程式为Cl2+H2O H++Cl-+HClO,故A错误;洁厕灵不能与84消毒液混用,原因是两种溶液混合使用会产生有毒的Cl2,故B错误;漂白粉在空气中久置变质是因为漂白粉中的Ca(ClO)2与空气中的CO2、H2O反应生成的HClO见光易分解,故C错误;氯气可以使湿润的有色布条褪色,实际起漂白作用的物质是次氯酸,而不是氯气,故D正确。
7.C 氯气不能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,故①错误;液氯不能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,故②错误;新制氯水中含有HCl和HClO,能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,故③正确;氯气的四氯化碳溶液中存在氯气,氯气不能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,故④错误;盐酸具有酸性,能使蓝色石蕊试纸变红,但盐酸没有漂白性,所以不能使试纸褪色,故⑤错误;用硝酸酸化的Ca(ClO)2溶液中含有H+和HClO,能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,故⑥正确。
8.A NaClO溶液的消毒原理是NaClO与空气中的二氧化碳、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 ml Cl2与足量NaOH反应只转移1 ml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。
9.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,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。
10.答案 (1)Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O (2)Cl- Ag++Cl- AgCl↓ (3)HClO 2HClO 2HCl+O2↑
解析 (1)氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O。(2)向少量消毒液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,消毒液中的氯离子与银离子反应生成白色沉淀,反应的离子方程式为Ag++Cl- AgCl↓。(3)次氯酸的酸性比碳酸弱,消毒液稀释后喷洒在空气中,次氯酸钠与二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能起到杀菌、消毒和漂白的作用;次氯酸不稳定,见光易分解,反应的化学方程式为2HClO 2HCl+O2↑。
能力提升练
CD NaClO与空气中的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A正确;题述84消毒液的物质的量浓度为1 000×1.19×25%74.5 ml·L-1≈4.0 ml·L-1,故B正确;该84消毒液密度大于水,加水稀释时密度改变,浓度越小密度越小,100 mL该84消毒液稀释至100倍,NaClO的质量分数大于0.25%,故C错误;实验室没有480 mL容量瓶,应用500 mL容量瓶配制,则n(NaClO)=0.5 L×4.0 ml·L-1=2.0 ml,m(NaClO)=2.0 ml×74.5 g·
ml-1=149.0 g,故D错误。
2.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;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。
3.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 ml Cl2(发生的反应为Cl2+H2O HCl+HClO)、ClO2、O3反应时,转移电子的物质的量依次为1 ml、5 ml、2 ml,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 ml ClO2生成时,该反应中转移1 ml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。
4.答案 (1)a (2)2ClO2+H2O2+2OH- 2ClO2-+2H2O+O2 (3)ac (4)降低水的沸点,在较低温度蒸发浓缩,可防止温度过高NaClO2分解 (5)2ClO2+2NaCN 2NaCl+N2+2CO2 ClO2 C、N N2、CO2
解析 (1)反应Ⅰ为NaClO3和试剂A、稀H2SO4发生氧化还原反应生成ClO2,所以试剂A可以用二氧化硫,故选a。(2)反应Ⅱ中ClO2被H2O2还原成ClO2-,反应的离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH- 2ClO2-+2H2O+O2。(3)根据题给已知,纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全,所以反应Ⅰ进行过程中要持续鼓入空气,a正确;若试剂A为二氧化硫,NaClO3被还原成ClO2,发生反应Ⅰ后得到的母液中溶质的主要成分是Na2SO4,b错误;NaClO2在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反应Ⅱ中碱要过量,c正确。(4)含水NaClO2受热易分解,所以从亚氯酸钠溶液中获得晶体时温度不能太高,采用“减压蒸发”操作,降低水的沸点,在较低温度蒸发浓缩,可防止温度过高NaClO2分解。(5)用ClO2处理氰化钠(NaCN,其中N化合价为-3价),得到无毒的NaCl、N2和CO2,根据得失电子守恒和原子守恒进行配平,该反应的化学方程式为2ClO2+2NaCN 2NaCl+N2+2CO2,ClO2中Cl化合价降低,被还原,故氧化剂为ClO2,NaCN中N、C化合价升高,被氧化,故被氧化的元素为N、C,氧化产物为N2、CO2。
实
验
操
作
①1 mL蒸馏水
②1 mL 0.000 2 ml·L-1H2SO4溶液
③1 mL 2 ml·L-1H2SO4溶液
实
验
现
象
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
混合后溶液pH=5.0,蓝色迅速褪去,无气体产生
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
1.D
2.C
3.C
4.B
5.D
6.D
7.C
8.A
1.CD
2.B