第2章 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-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册(鲁科版2019)

微项日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 白题 应用提优 很时：15min 题型1含氯消毒剂的作用原理 理是与水反应生成了次氯酸，次氯酸的强氧 1.(2024·河北邢台高一期中)漂粉精具有很强 化性能杀死水中的病菌。但是，由于氯气贮 的杀菌、消毒、净化和漂白作用，其有效成分是 运不方便，且具有一定的危险性，目前正逐渐 ( 被其他性能优越的消毒产品所替代。请 A.Ca(CIO)2 B.NaCl 回答： C.NaClO D.CaCl, (1)氯气与水反应的离子方程式为 2.(2023·山东德州高一月考)如图为某品牌 “84”消毒液使用说明的一部分，下列说法错 (2)将氯气通入淀粉-KI溶液中，溶液变蓝， 误的是 ( 写出反应的离子方程式： 【主要成分】本品是以次氯酸钠(NaClO)为主要有 继续通人氯气，蓝色消失，原因是发生反应 效成分的消毒液。 12+5C2+6H,0一2HI0+10HC1,该反应体 【注意事项】 现了氯气的 性。 1,本品为外用消毒剂，不可内服。 (3)泳池用含氯物质消毒时，需要保证一定量 2.本品对金属制品有腐蚀作用，对棉纺织品有漂 的余氯，若水中的余氯以次氣酸形式存在，再 白航色作用。 加入H,0,进行消毒反而会导致藻类生长，池 3.密闭、避光、避热、置于阴凉处保存。 水变绿。写出次氯酸与H,0,发生反应生成 A.次氯酸钠中的C1元素显+1价 盐酸的化学方程式： B.“84”消毒液见光易变质 (4)“84”消毒液与氯气相比具有贮运方便等 C.“84”消毒液能使品红溶液褪色 优点，用氯气与烧碱溶液反应制备“84”消毒 D.“84”消毒液能用不锈钢容器盛放 液的离子方程式为 3.(2024·山东青岛高一期未改编)无机含氯消 (5)二氧化氯(CO,)是国际上公认的安全、无 毒剂包括液氯、漂白粉、“84”消毒液、二氧化 毒的绿色消毒剂。工业上制取CO,的化学方 氯等。下列说法错误的是 ( 程式为2NaC103+S02+H2S04=2C102+ A.上述消毒剂均利用强氧化性杀菌消毒 2 NaHSO4。按要求回答下列问题： B.液氯和二氧化氯均为纯净物 ①该反应的离子方程式为 C.用洁厕灵和“84”消毒液同时清洁物品效果 更好 ②另一种制备CO2的方法是用NaCIO,与盐 D.Cl2、C102和03均可用于自来水消毒 酸反应，同时有CL2生成，产物中CIO,与Cl 题型2含氯消毒剂的应用 的物质的量之比为2：1，则每生成0.5mol 4.(2024·北京高一月考)氣气是氯碱工业的主 要产品之一，是一种常用的消毒刹，其消毒原 C102转移 mole。 第2章黑白题057 黑题 应用提优 限时：20min 1.(2024·广东东莞高一期中)C10,是一种消毒 一浓盐酸 搅料 杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验 室可通过以下反应制得C02:2KCIO3+ 饱 盐水 H,C204+H2S04—2C102↑+K,S04+ 2C02↑+2H,0。下列说法不正确的是( (1)实验室可以用KMO,和浓盐酸反应制取 A.KCIO,作氧化剂 氯气，反应方程式如下： B.还原性：H,C,04>C102 2KMn0,+16HCl(浓)一2KCl+2MnCl2+ C.氧化产物与还原产物的分子数之比为1：1 5C2↑+8H,0 D.每产生135gC102时可得44.8LC0 ①浓盐酸在反应中显示出来的性质是 2.(2023·山东青岛高一月考)某同学购买了 瓶“84”消毒液，包装说明如下： ②请用双线桥表示该反应电子转移的方向和 主要成分：25%的NCI0溶液、1000mL、密度 数目： 1.19g·cm3 ③D装置的作用是 使用方法：稀释100倍（体积比）后使用 (2)已知：a.氯气和石灰乳在反应过程中会放 注意事项：密封保存，易吸收空气中的C0,变质 出热量。 根据以上信息和相关知识判断，下列分析不正 b.6Cl+6Ca(OH)25CaCl+Ca(ClO,)2+ 确的是 ( 6H,0 A.该“84”消毒液的物质的量浓度为 ①写出制取漂白粉的化学方程式： 4.0mol·L B.一瓶该“84”消毒液能吸收空气中44.8L的 ②兴趣小组制得的漂白粉中CaCl,的含量远 C0,(标准状况)而变质 超预期，而Ca(ClO)2含量明显偏低，主要原 C.取100mL该“84”消毒液稀释100倍后用 因可能是 以消毒，稀释后的溶液中c(Na)约为 Ⅱ.亚氯酸钠(NaClO,)是一种高效的消毒剂 0.04mol·L- 和漂白剂。Mathieson法制备亚氯酸钠的流程 D.参阅该“84”消毒液的配方，欲用NaClO固 如图： 体配制480mL含25%NaC10的消毒液，需 SO: H,0 NaCl, 要称量NaCI0固体的质量为143g aCl0,+H,80 02 3.某温度下，已知CL2与NaOH溶液反应的产物 NaHSO, NaOH ·其他产物 有NaClO、NaClO,、NaCl,若生成的NaCI0与 (3)①反应I的氧化剂是 (填化学 NaCO,的物质的量之比为4：1时，则被氧化与 式，下同) 被还原的氯元素的物质的量之比为 ( ②反应Ⅱ中其他产物除了H,0外还有 A.5:1 B.1:5C.5:9 D.9:5 ,当C02和H,0,的物质的量为2：1 4.(2024·江苏镇江高一月考)生活中常用的消 混合时完全反应，则反应的化学方程式为 毒剂有含氯消毒剂、双氧水等。 I.实验室模拟获得少量漂白粉的装置如图： 进阶突破拔高练P网 必修第一册：LK黑白题058C+20HCI+CI0+H.0 (3)甲戌丁乙丙 防止环境污染 氧化氢中均只含有一种构成物质的基本微粒,因此二者都为纯净物, (4)AC(5)不对 紫色石落溶液褪色是因为HCl0的强氧化性而 B正确;洁丽灵的主要成分是浓盐酸,“84”消毒液的有效成分是 不是C1.的强氧化性 NaCl0.二者若混合使用时,会发生反应产生有毒的Cl.导致人中毒. 解析:(1)化学实验的解题思路一般为确定实验日的、组装实验装置 因此不能混合使用.C错误;Cl、ClO.和O.均具有强氧化性,均可用 收集气体,尾气处理装置。本题实验装置中的烧瓶是一种不能直接 于自来水消毒,D正确. 加热的仪器,对其进行加热需要垫上石棉网;长颈漏斗与分液漏斗相 4.(1)C.+H.0-H'+CI+HCl0 比较,分液漏斗上有一个旋塞,可以控制液体的流量,从而控制反应 (2)Cl+21+2Cl 氧化 速率,长颈漏斗没有活塞,气体会从漏斗口逸出。(2)氢气有毒,多余 (3)H.0+HCi0--HCl+O. f+H.0 的氧气如果直接排放到空气中会污染大气,因此要将多余的氢气处 (4)Cl+20H--Cr+C10+H.o 理掉,根据氢气的性质可以用氢氧化钢溶液将其吸收,反应的离子方 (5)①2C10+$0.--2C10+50} ②0.5 程式为Cl.+20HC1+C10+H0。(3)为了制得干燥纯净的 解析:(2)将氢气通入淀粉一KI溶液中.溶液变蓝.说明生成了单质 Cl..实验室制取的氢气中会混有氢化氢气体、水蒸气,利用氢化氢极 ,反应的离子方程式为以.+2V1.+2C;继续通入氢气.蓝色 易溶于水,同时氢气在水中的溶解度较小,饱和食盐水能降低氧气的 消失,原因是发生反应I.+5Cl+6H.0-2HIO。+10HC1.该反应体 溶解度,故除去氢气中的氢化氢气体,可以将其通入饱和食盐水中, 现了氢气的氧化性,可以继续氧化骥单质生成高价态的酸根离子。 达到除去氧化氢的日的同时又带出一部分水,再通过盛浓疏酸的洗 (3)次氢酸与H.0。发生反应生成盐酸的化学方程式为H.0。 气瓶将水蒸气除去,这样收集到纯净干燥的氛气,多余的氢气用氢氧 HClO-HCl+0.t+HO.(5)①2NaCIO.+sO.+HsO- 化钟溶液吸收;所以装置正确的连接顺序为甲戍丁乙丙。(4)根据实 2CI0.+2NaHS0,此反应的离子方程式为2CI0+$0.= 验室制取氛气的反应原理MnO.+4HCI(浓)MnCl+Cl1+ 2Cl0.+s0。②另一种制备c10。的方法是用NaC10。与盐酸反应. 2H.0.二氧化的氧化性比氧气的氧化性强,发生氧化还原反应而 同时有Cl。生成,产物中Cl0。与Cl.的物质的量之比为2:1,反应的 得到氢气。同时根据题中的信息,氧化性强弱顺序为NaBiO。> 离子方程式为2C10+2Cl+4HCl.+2CI0+2H0.可得关系 PbO.>MnO.>Na.O.>FeCl.,因此NaBiO.PbO.也能将浓盐酸氧化得 式2Ci0.~2e”,故每生成0.5mol C10.转移0.5mole” 到氛气。(5)如果将“乙”换成“已”,已中盛有紫色石蒸溶液,将氧气 应用 通人后,对应的现象为溶液先变红后褪色,变红是因为氢水中 有HC1,溶液褪色是因为新制的氢水中有HC10.HCl0有氧化性,将紫 [题号 12 3 色石溶液氧化褪色,故不能达到验证氢气氧化性的目的。 答案 D D C 8.(1)溶液变为橙红色 Cl.+2Br -Br.+2Cl (2)吹出单质Br。 1.D 解析;KC10.中C1元素的化合价由+5价降低为+4价,KC10.在 Bas0.(3)吸收尾气 (4)H.0>Br>H,S0。 反应中得到电子被还原,作氧化剂,A正确;H.C.0.中C元素的化合 解析:(1)在进行操作①时,A中发生反应Cl.+2NaBr-2NaCl+ 价由+3价升高为+4价,作还原剂.C10。是还原产物,根据还原剂的 Br。,反应产生Br.,因此看到的实验现象是溶液变为橙红色,该反应 还原性强于还原产物的还原性,则还原性H.C.0>C10。.B正确;( 的离子方程式为Cl+2Br--Br。+2Cl 。(2)由于澳单质沸点低 元素化合价升高,C0。是氧化产物.C10。是还原产物,氧化产物与还 易挥发,操作②吹入热空气的目的是吹出单质澳;B中发生的反应 原产物的分子数之比为1:1.C正确;未告知气体的状态,无法计算 为HsO.+Br+H.OHsO.+2HBr. HsO.+BaCl. 气体体积,D错误。 2.D 解析:根据c-10得,e(Naclo)- Bas0. I+2HC1.因此B中产生的白色沉淀是BasO.。(3)装置C中 1000×119x25% 74.5 mol.L-1. 盛有NaOH溶液,其作用是吸收未反应的C1.、Br。及H.sO.分解产 生的sO.,防止污染环境。(4)根据反应H.SO。+Br。+H.0 4.0mol·L-.A正确;一瓶该“84”消毒液含有的n(NaCl0)=I Lx 40 mol·L-=40 mol.根据反应 cO.4NaCiO+H.0-NaHCO.+HCaO H.SO.+2HBr可知氧化性:Br。H.SO.:根据反应H.0.+2HBr Br,+2H.0可知氧化性:H.0.>Br,故在此实验条件下,H.0 吸收C0。的物质的量最多为4.0mol.即标准状况下V(C0.)= H.sO.Br。的氧化性强弱顺序为H.0.>Br。H.sO. 4.0molx22.4L·mol l=89.6L.则一瓶该消毒液能吸收空气中 44.8L的CO。而变质,B正确;根据稀释前后溶质的物质的量不变 微项目 科学使用含氛消毒齐 有0.1Lx4.0mol·1-1=0.1Lx100xc(NaCl0).解得稀释后 --运用氧化还原反应原理解决实际问题 c(NaC1O)=0.04 mol·I.-.eNa')=c(NaCl0)=0.04 mol ·L.C 正 确;应选取500mL.的容量瓶进行配制,然后取出480mL.所以需要称 白题 量NaCl0 固体的质量为0.5 Lx4.0 mol·L-x74.5 g·mol-=149g. 题号 123 D错误。 答案 ADC 3.C 解析:由Cl.生成Cl0与Cl0;是被氧化的过程.化合价分别由0 1.A 解析;往石灰孔中通入氛气可制得漂粉精,反应方程式为 价升高为+1价和+5价,由Cl.生成NaCl是被还原的过程,化合价由 2Cl+2Ca(OH)。Ca(Ci0)。+CaCl.+2H.0.其主要成分是 0价降低为-1价,NaCl0与NaCl0.的物质的量之比为4:1.设二者 Ca(cio)。CaCl..有效成分是Ca(C1O)。故选A。 物质的量分别为4mol、1mol.根据电子转移守恒4molx(1-0)4 2.D 解析:次氢酸纳中Na元素为+1价.0元素为-2价,则C1元素 1 molx(5-0)=n(NaCl)x1.解得n(NaCl)=9mol.所以被氧化的氢 为+1价,A正确;“84”消毒液会和空气中的C0。反应生成 元素和被还原的氧元素的物质的量之比为(4+1)mol:9mol=5:9. HCIO.HCl0见光易分解,从面导致变质,B正确:“84”消毒液具有强 故选C。 氧化性,具有漂白性,可以漂白品红溶液,C正确;“84”消毒液对金属 4.(1)①还原性和酸性 制品有腐蚀作用,不能用不锈钢容器盛放,D错误。 失10x 3.C 解析:无机含氢消毒剂包括液氢,漂白粉、“84”消毒液、二氧化氧 ②2KMuO-16HCI(滚)--2KCl+2MnCl.+5Cl8H.0 等,它们均具有强氧化性,能够使细菌、病毒的蛋白质分子氧化变性 而失去生理活性,因此均利用强氧化性杀菌消毒,A正确;液氢和二 得2x5e 正本参考答案 黑白题27 ③用NaOH溶液进行尾气处理,吸收未反应的氢气 复分解反应,盐酸和氧化发生复分解反应生成氢化锤和水,反应的 (2)①2Cl.+2Ca(0H).Ca(CIO)+CaCl.+2H.0 ②氢气和反 离子方程式为2H'4Ca0--H.0+Ca”.B错误;③是氧化和二氧 应会放出热量,导致温度升高,当温度低时,氢气和氢氧化反应生 化碳生成碳酸的反应,是化合反应,没有元素化合价改变,不是氧 成氢化、次氢酸和水;当温度高时,发生了副反应6C。+ 化还原反应,C正确;④中少量二氧化碳和氢氧化生成碳酸规沉淀 6Ca(oH).-5Cacl, Ca(cio,).+6H.o.所以制得的漂白粉中 和水,反应的离子方程式可能是cO。+Ba*+2OH-BaC01+ CaC.的含量远超预期.面Ca(Cl0)。含量明显偏低(3)①NaCl0 H.OD正确. ②0. H0.+2CI0.+2NaOH-2NaC10+2H 0+0. 6.D 解析:氧化铜和碎酸反应生成梳酸铜,碎酸铜和氢氧化纳溶液反 解析:(1)①在实验室制取Cl.的反应中,有一部分C1失去电子被氧 应生成氢氧化铜,可一步完成,A正确;与氧气反应生成氧化,竿 化产生C..表现还原性:还有一部分C1仍然以-1价的C与金属阳 化与水反应生成氢氧化,可一步完成,B正确;氢气与氧气反应 离子结合形成盐,HC1又表现出酸性,故在制取氢气的反应中体现了 生成水,水分解生成氢气和氧气.可一步完成,C正确;碳与氧气反应 浓盐酸的还原性和酸性:②用双线桥表示高酸钾制氢气反应电子 生成一氧化碳,但是一氧化碳不能直接转化为碳酸,D错误 转移的方向和数目为 7.D 解析:将澳水滴加到Na.sO。溶液中,反应的离子方程式应为 Br.+S0+H.0-2Br+S0+2H'.A错误;电荷不守恒.原子不守 先10xe 恒,离子方程式应该为2MnO+16H'+10CT-2Mn*+5Clf+ 2MnO.+16HC()2KC1+2Mn(2+5C].'+8H.0;③用 NaOH溶 8H.0.B错误;工业刻蚀印刷电路板的离子方程式为2Fe”4 得2x5” Cn-2Fe+Cu?.C错误;向含amol澳化亚铁的溶液中通人 液进行尾气处理,吸收未反应的氢气。(2)①漂白粉的主要成分是 1.2amol氧气充分反应,反应的离子方程式为10Fe*+14Br”+ 次氢酸锈和氢化锈,将氢气通入石灰孔制取漂白粉,同时有水生成 12Cl --10Fe+7Br+24Cl.D正确 反应的化学方程式为2Cl+2Ca(0H).Ca(Cl0)+CaCl.+2H0; 8.B 解析:利用过滤法可将乙中固体与液体分离,故A正确;X中分散 ②氛气和碱反应会放出热量,导致温度升高,当温度低时,氧气和氢 系是氧化铁溶液,分散质是氢离子和三价铁离子,7中分散系是氢竿 氧化锈反应生成氢化锈,次氢酸和水;当温度高时,发生了副反应 化铁胶体,分散质是氢氧化铁胶粒,故B错误;根据实验现象,碳酸 6Cl+6Ca(OH).-5CaCl+Ca(c1o).+6H.0.所以制得的漂白粉 与FeCl.溶液反应,生成氢氧化铁胶体和CO。.故C正确;Z中是氢氧 化铁胶体,能产生丁达尔效应,故D正确。 中CaCl.的含量远超预期.而Ca(Cl0):含量明显偏低。(3)①反应 I的氧化剂是NaCl0。,可将二氧化孩氧化为疏酸根离子;②二氧化 9. B 解析:钟元素为+1价,氧元素为一2价,根据正负化合价代数之和 为0知,K.FeO.中铁元素的化合价为+6价,A正确;在碱性条件下. 氢化合价降低转化为NaCl0。,则H.0。中氧元素的化合价要升高,产 利用NaCl0氧化Fe(NO.),制得Na.FeO.铁元素从+3价升高至+6 物除了H.0外还有0;③C10.和H0。的物质的量之比为2:1混 价,铁元素被氧化,而氢元素被还原,则氧元素从+1价降低至-1价, 合时完全反应,则反应II的化学方程式为H.0。+2C10.+2NaOH -2NaCI0.+2H.0+0.1. 产物为C1,由得失电子守恒可知,含铁元素的物质前配化学计量 数2.含氧元素的物质前配化学计量数3.再根据电荷守恒,反应物缺 第2章 章末检测 10个0H,最后由原子守恒可得离子方程式为2Fe”+3Cl0+100H 题号 123 4 5 6 78 910111213 -2FeO +3Cl+5H0.B错误;过程 II 中Na. Fe0.转化为 答案 D D D A B D D B B AD BC D C K.FeO..在贼性溶液中反应易向更难溶的物质转化,故在越性溶液 中的容解度:K.FeO.<NaFeO..C正确;K.FeO.中铁元素为+6价. 1.D 解析;气溶胶本身就是胶体的一种,与胶体是包含关系,不是交叉 关系,故A错误;氧化还原反应有些是离子反应,有些不是离子反应。 处于高价态,具有氧化性,NH:中氧元素为-3价,处于最低价,具有 离子反应与氧化还原反应属于交又关系,故B错误;纳盐、钾盐是根 还原性,K,FeO.和NH:能发生氧化还原反应,铁元素化合价由+6 据盐中的阳离子进行分类的,它们之间是并列关系;碳酸盐是根据盐 价降低为+3价被还原,D正确 中的阴离子分类的,它和纳盐、钾盐之间是交叉关系,故C错误;混合 10. AD 解析:Na.CO.和KAI(sO.)·12H.O.NaCI都是盐.所以油条 配方中的“孔、减、盐”主要成分均属于盐,故A正确;反应 物与电解质、非电解质及单质属于并列关系,不可能有交叉,电解质 非电解质均是化合物,因此与单质同于并列关系,故D正确 2KAI(S0):·12H.0+3NagC0-2A1(0H).1+3Naq$0.+ 2.D 解析:墨块中含有炭黑和动物胶,因此属于混合物,A正确;墨块 K.S0.+3C0.1+21H.0中没有元素化合价的变化,是非氧化还原 中的炭颗粒直径在5~10m之间,因此分散到水中能形成胶体,具 反应,即放置过程中发生的反应为非氧化还原反应,故B错误;生成 有工达尔效应,B正确;根据文中叙述,炭黑是由焚烧本材得到的,因 物中的二氧化碳是非电解质,故C错误;反应的离子方程式为 2A+3C0+3H,0-2AI(0H).1+3COf.故D正确 此涉及氧化还原反应,C正确;墨汗的分散剂是水,是液溶胶,D 错误。 11.BC 解析;在所给的六种粒子中,元素化合价高的为Fe”.N0;,元 3.D 解析:氧化铁溶液不是胶体,A错误;CO不属于酸性氧化物,B错 素化合价低的为Fe”.NH..因为氧化性NO(H')>Fe.还原性: 误:四氢化碳属于非电解质,C错误:碱性氧化物都是金属氧化物 Fe”*>NH,所以该反应的主体反应物及产物为NO.+Fe2+ D正确。 NHt+Fe*.由得失电子守恒可得NO+8Fe”→NH+8Fe”,再根 4.A 解析:Na'Ba?*.CI.NO..OH之间均不发生反应,A正确;Fe? 据原子守恒及电荷守恒配平可得N0+8Fe2*.10H'- 和MnO:均有颜色,且Fe”与MnO、OH均能发生反应,B错误 3H.O+NH:+8Fe”.该反应说明硝酸亚铁溶液加酸酸化后,硝酸根 OH 和NH:反应生成NH。·HO.C错误;OH”.Ca?*HCO;间能反 离子被还原,亚铁离子被氧化,导致硝酸亚铁溶液变质,故硝酸亚铁 应生成CaCo。和H.0.且Caso.微溶于水.Ca”*、sO也不能大量共 溶液不宜加酸酸化,故A正确;该反应的氧化剂为硝酸根离子,还原 存,D错误。 剂为亚铁离子,二者个数之比为1:8,故B错误;该反应方程式中 5.B 解析:一种单质和一种化合物生成另外一种单质和另外一种化合 当有1个确酸根离子发生还原反应时,转移8个电子,故C错误:该 物的反应属于置换反应,送和稀盐酸发生置换反应生成氢化铁和氢 反应的还原剂为亚铁离子,还原产物为按根离子,故D正确 气,A正确;两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应,属于 12.D 解析:根据反应1中MnO。为氧化剂,Fe为氧化产物,可得氧化 必修第一册·1K 黑白题2