高中化学第2章元素与物质世界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课堂检测素养

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

1.地震、洪水等自然灾害过后,地下水等饮用水都会受到一定程度的污染,为了保证人们身心健康,下列物质不能用于水源消毒的是( )

A.氯气

B.漂白粉

C.烧碱

D.次氯酸钠

【解析】选C。烧碱的主要成分为NaOH,不具有漂白、杀菌、消毒作用。

2.Cl2溶于水可制得氯水。检验一瓶氯水是否已经完全变质,可以采用的试剂是

( )

A.AgNO3溶液

B.酚酞溶液

C.Na2CO3溶液

D.紫色石蕊试液

【解析】选D。氯水中含有盐酸和次氯酸,完全变质的氯水中没有次氯酸,次氯酸具有漂白性,可使紫色石蕊试液褪色。

3.前几年,部分巨能钙被检出含有双氧水,而双氧水有致癌性,可加速人体衰老。因此卫生部加紧调查巨能钙。下列有关说法错误的是( )

A.H2O2、Na2O2都属于过氧化物

B.双氧水是绿色氧化剂,可作医疗消毒剂

C.H2O2既有氧化性,又有还原性,与Cl2、KMnO4反应是表现H2O2的氧化性

D.H2O2作漂白剂是利用其氧化性,漂白原理与HClO类似,与SO2不同

【解析】选C。 H2O2、Na2O2中都存在O-O共价键,A项正确;双氧水有强氧化性,可作漂白剂和消毒剂,其还原产物为H2O,故被称为“绿色氧化剂”,B、D项正确;H2O2中O为-1价,故H2O2既有氧化性,又有还原性,当与具有很强氧化性的物质如KMnO4、Cl2等相遇时被氧化,H2O2表现还原性,C项错误。

4.用高铁酸钠(Na2FeO4)对河水和湖水消毒是城市饮用水处理的新技术,已知反

应:Fe2O3+3Na2O22Na2FeO4+Na2O。下列说法正确的是( )

A.Na2FeO4是还原产物,Na2O是氧化产物

B.Na2O2也是一种消毒剂

C.Na2FeO4有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌

D.在Na2FeO4中Fe为+4价,具有强氧化性,能消毒杀菌

【解析】选B。Na2FeO4是氧化产物,Na2O是还原产物,A项错误;Na2O2氧化性强于Na2FeO4,也可以作消毒剂,B 项正确; Na2FeO4有强氧化性,能消毒杀菌,其还原产物是Fe3+,能吸附水中杂质,C项错误;根据化合价原则可知,在Na2FeO4中Fe为+6价,具有强氧化性,D项错误。

5.用漂白粉溶液浸泡过的有色布条,如果晾置在空气中,一段时间后,其漂白效果会更好的原因可能是

( )

A.漂白粉被氧化了

B.漂白粉跟空气中的CO2和水蒸气充分反应,生成了HClO

C.有色布条被空气中的氧气氧化了

D.漂白粉溶液蒸发掉部分水,其浓度增大

【解析】选B。漂白效果会更好,说明生成了次氯酸,即漂白粉溶液吸收了空气中的CO2和水蒸气发生了化学反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO,次氯酸有很强的漂白性,故选B。

6.过氧化氢(H2O2)又称双氧水,近年来备受人们的青睐,并称其为绿色氧化剂。请回答下列问题:

(1)H2O2中氧元素是-1价,这决定了H2O2具有多重性质。

①Na2O2与盐酸反应可生成H2O2:Na2O2+2HCl H2O2+2NaCl,这个反应体现了双氧水的________性,H2O2的电离方程式为____________________________。

②将H2O2加入酸化的KMnO4溶液中,溶液的紫红色消失,这体现了H2O2的________性。

(2)H2O2被称为绿色氧化剂的理由是______________。

【解析】(1)①化学反应Na2O2+2HCl H2O2+2NaCl遵循强酸制取弱酸的规律,体现了双氧水的酸性,属于二

元弱酸,电离方程式为:H2O2H++H,H H++。

②将H2O2加入酸化的KMnO4溶液中,高锰酸钾溶液会将双氧水氧化,所以高锰酸钾紫红色消失,这体现了H2O2具有还原性。

(2)双氧水具有氧化性,还原产物是水,环保无污染。

答案:(1)①弱酸H2O2H++H,H H++②还原

(2)H2O2作氧化剂时的产物是H2O,不生成污染物

7.氯气用于自来水的杀菌消毒,但在消毒时会产生一些负面影响,因此人们开始研究一些新型自来水消毒剂。某学习小组查阅资料发现NCl3可作为杀菌消毒剂,该小组利用下图所示的装置制备NCl3,并探究NCl3的漂白性。NCl3的相关性质如下:

回答下列问题:

(1)根据实验目的,接口连接的顺序为1—________—________—2—3—6—7—________—________—

__。

(2)C装置中盛放的试剂为饱和食盐水,E装置中盛放的试剂为____________。

(3)A装置中发生反应的离子方程式为__。

(4)B装置中发生反应的化学方程式为__,

当B装置蒸馏烧瓶中出现较多油状液体后,关闭接口2处的活塞,控制水浴加热的温度为____________。【解析】(1)本实验的目的是制备NCl3,并探究NCl3的漂白性。结合实验装置分析,通过装置A制备氯气,通过C装置除去氯气中的氯化氢,然后将氯气通入B装置制取和分离出NCl3,通过D装置将产品引入F装置,最后通过E装置吸收多余的氯气,洗气瓶气流方向长管进气短管出气,接口连接的顺序为1—4—5—2—3—6—7—10—9—8。

(2)E装置的作用为吸收多余的氯气,盛放的试剂为NaOH溶液。

(3)A装置中,二氧化锰和浓盐酸共热生成二氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为

MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。

(4)B装置中氯气与氯化铵溶液反应生成NCl3和盐酸,化学方程式为3Cl2+NH4Cl NCl3+4HCl,根据题给信息知,NCl3的沸点为71 ℃,95 ℃爆炸,故控制水浴加热的温度为71 ℃～95 ℃。

答案:(1)4 5 10 9 8 (2)NaOH溶液

(3)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O

(4)3Cl2+NH4Cl NCl3+4HCl 71 ℃～95 ℃