鲁科版高中化学必修第一册第2章元素与物质世界微项目科学使用含氯消毒剂练习含答案

第2章元素与物质世界微项目科学使用含氯消毒剂基础过关练题组一消毒剂的种类及消毒原理1.(2024山东临沂月考)下列有关说法错误的是()A.HClO不稳定,见光易分解,通常以次氯酸盐作为漂白剂的主要成分B.医用酒精中乙醇可使细菌的蛋白质变性C.漂白粉性质稳定,可以敞口放置D.医用过氧化氢溶液应放置于遮光阴凉处保存2.(2024河北邢台期中)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(1molO3转化为1molO2和1molH2O)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+H2O2A+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)某净水丸为水消毒剂。在水中,外层物质Cl2Na(NCO)3先与水反应,生成次氯酸;几分钟后,内层物质Na2SO3溶出,可将水中的多余次氯酸除去。①简述净水丸的消毒原理:

。

②亚硫酸钠将水中多余次氯酸除去的离子方程式为。

(4)84消毒液与适量硫酸混合使用可增强消毒能力,(填“能”或“不能”)用浓盐酸代替硫酸,用离子方程式说明原因:。

题组二84消毒液的制备及其性质3.(2024福建泉州期中)某同学为研究84消毒液的性质,购买了一瓶84消毒液,部分包装说明如下:主要成分:NaClO溶质质量分数:14.9%规格:500mL密度:1.1g·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的物质的量浓度为2.2mol·L-1C.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,溶液最终褪色4.(2023江苏泰州中学期中)84消毒液是一种常见的含氯消毒剂。如图为某品牌84消毒液的说明书中的部分内容。产品特点本品是以次氯酸钠为主要成分的液体消毒剂。可杀灭肠道致病菌、化脓性球菌、致病性酵母菌,并能灭活病毒。注意事项1.本品易使有色衣物脱色,禁止用于丝、毛、麻织物的消毒。2.不得将本品与酸性产品(如洁厕类清洁产品)同时使用。3.置于避光、阴凉处保存。4.外用消毒剂,须稀释后使用,勿口服。(1)84消毒液的主要成分为(用化学式表示)。

(2)常温下,将氯气通入NaOH溶液中可制得84消毒液的主要成分,写出反应的离子方程式:。

(3)某同学研究84消毒液的漂白性,实验如下。资料:84消毒液中含氯微粒主要有ClO-、Cl-、HClO;相同浓度时,HClO的氧化性强于ClO-;ORP是反映水溶液中所有物质表现出来的氧化—还原性,ORP值越大,氧化性越强。Ⅰ.向2mL84消毒液中加入2mL水后,放入红色纸片,观察到纸片慢慢褪色。Ⅱ.向2mL84消毒液中加入2mL白醋后,放入红色纸片,观察到纸片迅速褪色。Ⅲ.测得84消毒液在不同温度时ORP随时间的变化曲线如图所示。①已知白醋显酸性,不具有漂白性。实验Ⅰ、Ⅱ现象不同的原因是。

②实验表明,向84消毒液中加入较多稀硫酸时会产生氯气,生成氯气的离子方程式是。

③由实验Ⅲ可得出的结论是。ORP值不同的原因可能是。

(4)针对不同物品的消毒,84消毒液需要稀释到不同的浓度来使用。取含次氯酸钠14.9g·L-1的84消毒液1mL,加水稀释至100mL,则稀释后的溶液中次氯酸钠的物质的量浓度为mol∙L-1。

5.(2024安徽合肥一中期中联考)84消毒液是常用消毒剂,有效成分为NaClO,某化学小组在实验室制备84消毒液并探究其相关性质。回答下列问题:(1)装置甲中盛放浓盐酸的仪器名称是,装置甲中反应的离子方程式为。

(2)装置丙中淀粉-KI试纸变蓝,发生反应的化学方程式为。

(3)装置丁制备NaClO的反应中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1,若要制取1molNaClO,理论上反应中转移电子的物质的量为。

(4)装置戊的作用是。

(5)为了进一步研究消毒液的性质,兴趣小组同学向盛有2mL84消毒液的试管中逐滴加入10%的H2O2溶液,发现有大量的气泡产生,对此作出以下猜想。猜想1:H2O2与消毒液发生反应产生氧气。猜想2:……①若猜想1正确,反应的化学方程式为;猜想2可能为。

②为了验证猜想,某探究小组设计用如图装置进行实验。操作如下:在相同条件下,用注射器取等量的H2O2溶液,分别加入盛有足量84消毒液和二氧化锰的锥形瓶中,做对照实验,若观察到,则证明猜想1正确。

能力提升练题组含氯消毒剂的制备及性质探究1.(2024浙江台州黄岩中学月考)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+HClOB.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClOH2O+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.(2024广东深圳七校期中联考)次氯酸(HClO)消毒液适用于对环境等消毒。如图所示,在装置D中先制得Cl2O气体,装置E中得到次氯酸。已知:Cl2O气体在45℃以上会发生分解,与水反应会生成HClO(假设各装置试剂均足量)。(1)装置A中发生反应的化学方程式为。

(2)在装置D中,需用干燥纯净的Cl2与潮湿的碳酸钠反应制备Cl2O,为获得干燥纯净的Cl2,装置B、C中应分别盛放、。

(3)D中反应在生成Cl2O的同时还生成NaCl和NaHCO3,则发生反应的化学方程式为(不考虑水与Cl2O的反应);装置E中发生反应的化学方程式为。

(4)实验时,需持续通入干燥空气的作用是。

3.(2024湖南长沙期末联考)二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,常用于饮用水的消毒,在处理水时自身被还原为Cl-。某实验小组利用如图装置制备、收集ClO2并验证其化学性质,制备时反应的化学方程式为2KClO3+2H2C2O4K2C2O4+2ClO2↑+2CO2↑+2H2O。请回答下列问题:(1)装置Ⅰ中仪器a的名称为。

(2)同学们查找资料发现:①ClO2在NaClO2溶液中的溶解度较小;②CO2与NaClO2溶液发生反应:H2O+CO2+ClO2-HCO3-+ClO2↑+(3)装置Ⅱ和Ⅲ中均盛有饱和NaClO2溶液,请指出它们的作用。装置Ⅱ:,装置Ⅲ:。

(4)装置V中盛有淀粉碘化钾溶液,实验时观察到的现象为。

答案与分层梯度式解析第2章元素与物质世界微项目科学使用含氯消毒剂基础过关练1.C通常次氯酸盐比HClO稳定,故A正确;医用酒精中乙醇可以使细菌的蛋白质变性,故B正确;以次氯酸钙为有效成分的漂白粉与二氧化碳、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错误;过氧化氢受热易分解,应置于遮光阴凉处保存,故D正确。2.答案(1)B(2)KHCO3H2O2的还原产物是H2O,没有污染(3)①外层物质Cl2Na(NCO)3先与水反应,生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能杀菌消毒②SO32-+HClOSO42-+Cl-+H+(4)不能2H++Cl-+ClO-Cl2解析(1)1molCl2(Cl2→Cl-)、ClO2(ClO2→Cl-)、O3反应时,转移电子的物质的量依次为2mol、5mol、2mol,等物质的量的上述物质反应时,ClO2得到的电子数最多,消毒效率最高。(2)根据原子守恒可知反应KCN+H2O2+H2OA+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)①外层物质Cl2Na(NCO)3先与水反应,生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能杀菌消毒。②亚硫酸钠具有还原性,亚硫酸钠把次氯酸还原为氯离子,SO32-被氧化为SO42-,反应的离子方程式为SO32-(4)次氯酸钠会和浓盐酸反应生成有毒气体氯气,反应的离子方程式为2H++Cl-+ClO-Cl2↑+H2O,所以不能用浓盐酸代替硫酸。3.C84消毒液能杀菌消毒,是由于使用时消毒液的主要成分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1000×1.1×14.9%74.5mol·L4.答案(1)NaClO(2)Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O(3)①醋酸和ClO-反应生成HClO,实验Ⅱ中HClO浓度大于实验Ⅰ中HClO浓度,实验Ⅱ中溶液的氧化性更强②ClO-+Cl-+2H+H2O+Cl2↑③ORP值与温度有关,其他条件相同时温度越高,ORP值越低较高温度下次氯酸分解,溶液中次氯酸浓度减小,氧化性减弱(4)0.002解析(1)84消毒液的主要成分为NaClO。(2)常温下,将氯气通入NaOH溶液中,反应生成次氯酸钠、氯化钠和水,其离子方程式为Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O。(3)①白醋中含有醋酸,醋酸的酸性强于HClO,醋酸可与ClO-反应生成HClO,根据相同浓度时,HClO的氧化性强于ClO-,实验Ⅱ中HClO浓度大于实验Ⅰ中HClO浓度,实验Ⅱ中溶液的氧化性更强,因此实验Ⅰ、Ⅱ现象不同。②实验表明,向84消毒液中加入较多稀硫酸时会产生氯气,即ClO-、Cl-和H+反应生成氯气,反应的离子方程式是ClO-+Cl-+2H+H2O+Cl2↑。③根据题图中信息可知,ORP值与温度有关,其他条件相同时温度越高,ORP值下降得越快,ORP值不同的原因是次氯酸受热分解生成HCl和O2,导致溶液中HClO浓度减小,氧化性减弱。(4)取含次氯酸钠14.9g·L-1的84消毒液1mL,则1mL84消毒液含有次氯酸钠的质量为14.9g·L-1×0.001L=0.0149g,加水稀释至100mL,则稀释后的溶液中次氯酸钠的物质的量浓度为0.01495.答案(1)分液漏斗2MnO4-+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8H2O(2)Cl2+2KII2+2KCl(3)1mol(4)尾气处理,防止污染空气(5)①NaClO+H2O2O2↑+NaCl+H2O84消毒液催化H2O2分解,生成了氧气②H2O2与84消毒液反应产生的气体的体积是二氧化锰催化H2O2分解产生的气体体积的2倍解析(1)装置甲中盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗;根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得装置甲中反应的离子方程式为2MnO4-+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8H2O。(2)装置丙中淀粉-KI试纸变蓝,说明氯气与KI发生反应生成I2,化学方程式为Cl2+2KII2+2KCl。(3)装置丁中制备NaClO的反应为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1,即生成Cl-与ClO-的物质的量之比为1∶1,若要制取1molNaClO,理论上反应中转移电子的物质的量为1mol。(4)装置戊的作用是尾气处理,吸收多余的氯气,防止污染空气。(5)①若猜想1正确,根据题意、原子守恒和得失电子守恒可知,反应的化学方程式为NaClO+H2O2O2↑+NaCl+H2O;猜想2可能为84消毒液催化H2O2分解,生成了氧气。②根据题给装置图可知,通过测量产生气体的体积验证猜想,根据得失电子守恒可得,猜想1有关系式:H2O2~O2,猜想2有关系式:2H2O2~O2,所以在相同条件下,用注射器取等量的H2O2溶液,分别加入盛有足量84消毒液和二氧化锰的锥形瓶中,做对照实验,若观察到H2O2与84消毒液反应产生的气体的体积是二氧化锰催化H2O2分解产生的气体体积的2倍,则证明猜想1正确。能力提升练1.B84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,需要调控到合适的pH才能安全使用,故D正确。2.答案(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)饱和氯化钠溶液浓硫酸(3)2Cl2+2Na2CO3+H2O2NaCl+2NaHCO3+Cl2OCl2O+H2O