课时检测(二十二) 功不可没的“含氯消毒剂”
1. NaClO是家用消毒液的有效成分，可通过Cl2与NaOH反应制得。NaClO能与CO2反应生成HClO。下列说法正确的是( )
A．新制氯水需存放在带玻璃塞的棕色试剂瓶中
B．可用广泛pH试纸测定新制氯水的pH值
C．NaClO与CO2反应的离子方程式为NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋Na＋＋HCO
D．使用NaClO消毒时，可用盐酸酸化
2．(2024·石家庄校联考模拟)一氧化二氯(Cl2O)是净化饮用水的一种有效的净水剂，浓度过高或加热时易发生分解并爆炸，制备反应为2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O，反应装置如图所示(夹持装置已略)，相关物质数据如表。
物质 Cl2O Cl2 液氨
熔点 －116 ℃ — —
沸点 3.8 ℃ －34.6 ℃ －33.5 ℃
下列说法错误的是( )
A．检查虚框中装置气密性可用液差法
B．装置B中试剂是浓硫酸
C．装置D收集Cl2O
D．通入N2可降低爆炸风险
3．某学习小组在实验室通过反应6NaClO3＋CH3OH＋3H2SO4===6ClO2↑＋5H2O＋3Na2SO4＋CO2↑制备ClO2，并将其转化为便于运输和储存的NaClO2固体，实验装置如图所示。已知ClO2沸点为10 ℃，浓度较高时易发生爆炸，下列说法正确的是( )
A．试剂X是甲醇，试剂Y是硫酸
B．B中开始反应后立即停止通二氧化碳
C．此实验可不用冰水浴
D．C中发生反应的化学方程式为2ClO2＋2NaOH＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2
4．反应2NaClO＋C3H3N3O3===C3N3O3Cl2Na＋NaOH＋H2O可制备广谱消毒剂C3N3O3Cl2Na，装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是( )
A．按气流从左至右，装置中导管连接顺序为
f→c→d→a→b→e
B．升高温度有利于装置A中产品的生成
C．当加入4 mol NaOH时，消耗氰尿酸(C3H3N3O3)的量大于1 mol
D．装置D中橡胶管可平衡气压，便于浓盐酸顺利流下
5．ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
下列说法错误的是( )
A．安装F中导管时，应选择图2中的b
B．A中发生反应生成ClO2和Cl2，其氧化产物和还原产物物质的量之比为2∶1
C．关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液颜色不变，则装置C的作用是吸收Cl2
D．已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O
6．(2024·北京顺义区质检)常温下，某同学进行下列实验探究Ca(ClO)2的性质。
实验 实验现象
ⅰ 取少量Ca(ClO)2溶液于试管中，滴加紫色石蕊溶液，溶液先变蓝后褪色
ⅱ 取少量Ca(ClO)2溶液于试管中，通入CO2，有白色沉淀生成
ⅲ 取少量Ca(ClO)2固体于试管中，加入浓盐酸，有黄绿色气体生成
下列说法正确的是( )
A．Ca(ClO)2溶液中存在c(ClO－)>c(Ca2＋)>c(OH－)>c(H＋)
B．实验ⅰ中溶液褪色，说明Ca(ClO)2溶液显碱性
C．实验ⅱ中有白色沉淀生成，说明酸性：HClO>H2CO3
D．实验ⅲ中有黄绿色气体生成，说明酸性条件下氧化性：Cl2>ClO－
7.亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，在水中溶解度较大，遇酸放出ClO2，是一种高效的氧化剂和优质漂白剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图所示：
已知：
①ClO2的熔点为－59 ℃、沸点为11 ℃，极易溶于水，遇热水、见光易分解；气体浓度较大时易发生分解，若用空气、CO2、氮气等气体稀释时，爆炸性则降低。②2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2＋2H2O。
(1)按上图组装好仪器后，首先应该进行的操作是__________________________；装置B的作用是____________________；冰水浴冷却的主要目的不包括________(填字母)。
a．减少H2O2的分解 b．降低ClO2的溶解度
c．减少ClO2的分解
(2) ClO2是合成NaClO2的重要原料，写出三颈烧瓶中生成ClO2的化学方程式：________________________________________________________。
(3)装置C中加入NaOH溶液的目的除了作反应物外，还有________________________。空气的流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解可能发生爆炸；空气流速过快时，则导致________________________________________。
(4)该套装置存在的明显缺陷是__________________________________________。
8．(2024·北京市高三模拟)ClO2是一种高效、安全的消毒剂，可用于取代Cl2。实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与纯净干燥的氯气反应：2NaClO2＋Cl2===2ClO2＋2NaCl。如图是实验室用于制备和收集一定量纯净ClO2的装置(某些夹持装置省略)：
(1)圆底烧瓶内装有MnO2，发生反应的化学方程式为_______________________，
在该反应中，浓盐酸表现的性质是_______(填标号)。
a．只有还原性 b．还原性和酸性
c．只有氧化性 d．氧化性和酸性
(2)实验中相关气体在不同溶剂中的溶解性如表所示：
气体 ClO2 Cl2 HCl
水 极易溶 可溶 极易溶
CCl4 难溶 易溶 难溶
B、C、E装置中的试剂依次是_______、_______、________(填标号)。
a．NaOH溶液 b．浓硫酸 c．饱和食盐水
d．CCl4 e．饱和石灰水
(3)F处应选用的收集装置是__________(填序号)，其中与E装置导管相连的导管口是__________(填接口字母)。
(4)家用的二氧化氯(ClO2)泡腾消毒片由NaClO2、固体酸及辅助剂混合制得，使用时只需将泡腾片放入水中，5～10分钟即可完全溶解，释放出ClO2。
①二氧化氯泡腾片使用时需要加水，水的作用是__________________________；
②补全泡腾片在水中发生反应的离子方程式：
□ClO＋□H＋===□ClO2↑＋□__________＋□__________。
(5) 消毒剂的消毒效率常用单位质量的消毒剂得到的电子数表示。经过计算可知，理论
上ClO2的消毒效率是Cl2的__________倍(保留两位小数)。
课时检测(二十二)
1．A 氯水中的次氯酸见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处，故A正确；新制氯水具有漂白性，能漂白pH试纸，所以不能用广泛pH试纸测新制氯水的pH，故B错误；酸性：H2CO3＞HClO＞HCO，NaClO 与CO2反应生成次氯酸和碳酸氢钠，正确的离子方程式为ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO，故C错误；NaClO 与盐酸反应生成有毒的氯气，故不能用盐酸酸化，故D错误。
2．B 检查虚框中装置气密性可用液差法，用止水夹夹住装置A两端橡胶管，打开分液漏斗活塞，加水，一段时间后，若分液漏斗中的水不能顺利流下，则气密性良好，A正确；该反应中有水参与，装置B中盛装饱和食盐水，以除去HCl气体，不必用浓硫酸除去水，B错误；Cl2O的沸点为3.8 ℃，在液氨中能冷凝为液体，则装置D为Cl2O的收集装置，C正确；Cl2O浓度过高易发生分解并爆炸，通入N2可稀释Cl2O，降低爆炸风险，D正确。
3．D 根据装置图和已知方程式可知X是密度较大的硫酸，A项错误；ClO2浓度较高时易发生爆炸，所以反应中不能停止通二氧化碳，B项错误；ClO2沸点为10 ℃，冰水浴可以使其液化，使反应更加充分，C项错误；C中ClO2转化为NaClO2，发生反应的化学方程式为2ClO2＋2NaOH＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2，D项正确。
4．B A为制取C3N3O3Cl2Na的装置，B为除去氯气中的HCl的装置，C为尾气处理装置，D为制取氯气装置，所以为完成实验，按气流从左至右，导管连接顺序为f→c→d→a→b→e，A正确；升高温度，氯气和NaOH溶液反应生成NaClO3，生成NaClO的浓度降低，不利于装置A中产品的生成，B错误；由反应方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O、2NaClO＋C3H3N3O3===C3N3O3Cl2Na＋NaOH＋H2O，可得关系式：4NaOH～2NaClO～C3H3N3O3，加入4 mol NaOH时，可消耗1 mol C3H3N3O3，由于产物也生成NaOH，则消耗氰尿酸的量大于 1 mol，C正确；装置D中浓盐酸和Ca(ClO)2反应生成Cl2，由于产生气体，装置D内压强较大，使用橡胶管可平衡气压，便于浓盐酸顺利流下，D正确。
5．B 安装F中导管时，气体应长进短出，故应选择图2中的b，A正确。A中发生反应2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O，则其氧化产物(Cl2)和还原产物(ClO2)物质的量之比为1∶2，B错误。氯气能使碘离子变为碘单质，使得淀粉溶液变蓝色；关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液颜色不变，则装置C的作用是吸收Cl2，C正确。已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，根据元素守恒可知还会生成水，则该反应的离子方程式为4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O，D正确。
6．A Ca(ClO)2是可溶性强电解质，在溶液中发生电离Ca(ClO)2===Ca2＋＋2ClO－，ClO－会发生水解ClO－＋H2O HClO＋OH－，则溶液显碱性，故c(OH－)>c(H＋)，水解的程度是微弱的，则Ca(ClO)2溶液中存在c(ClO－)>c(Ca2＋)>c(OH－)>c(H＋)，A正确。Ca(ClO)2溶液中存在ClO－＋H2O HClO＋OH－，溶液显碱性，向其中滴加紫色石蕊溶液，溶液变为蓝色，由于HClO具有强氧化性，会将蓝色物质氧化成无色物质，故不能根据溶液褪色说明Ca(ClO)2溶液显碱性，B错误。取少量Ca(ClO)2溶液于试管中，通入CO2，生成白色沉淀，发生反应Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，说明酸性：H2CO3>HClO，C错误。实验ⅲ中有黄绿色气体生成，说明发生歧化反应Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，则氧化性：ClO－>Cl2，D错误。
7．解析：三颈烧瓶中NaClO3、H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应生成ClO2，B是安全瓶，防倒吸，C中发生反应2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2＋2H2O，生成NaClO2。(1)气体制备装置中，为防止气体泄漏，组装好仪器后，首先检验装置气密性；ClO2极易溶于水，所以易发生倒吸，装置B的作用是防止倒吸；温度较低，过氧化氢分解速率减慢，所以冰水浴可以减少H2O2的分解，故不选a；实验的目的是ClO2、H2O2、NaOH溶液反应制备NaClO2，所以不能降低ClO2的溶解度，故选b；ClO2遇热水易分解，所以冰水浴可以减少ClO2的分解，故不选c。(2)三颈烧瓶中NaClO3、H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应生成ClO2、氧气、硫酸钠，反应的化学方程式为2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O。(3)NaClO2遇酸放出ClO2，装置C中加入NaOH溶液的目的除了作反应物外，还避免NaClO2遇酸放出ClO2；空气流速过快时，则导致ClO2不能被充分吸收，NaClO2的产率下降。(4)该套装置存在的明显缺陷是没有处理尾气，污染空气。
答案：(1)检查装置的气密性 防止倒吸(或稀释ClO2气体) b
(2)2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O (3)避免NaClO2遇酸放出ClO2 ClO2不能被充分吸收，NaClO2的产率下降 (4)没有处理尾气
8．解析：(1)装置A为制取Cl2的发生装置，对应反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；该反应中，部分盐酸中氯元素化合价升高，作还原剂，部分氯元素化合价没变，体现酸性。(2)装置B、C、E所装试剂依次为饱和食盐水、浓硫酸、CCl4。(3)F为收集ClO2装置，由于ClO2极易溶于水，故不能用排水法，因ClO2气体的密度比空气密度大，故应选用的装置是②，其中与E装置导管相连的导管口是d。(4)①二氧化氯泡腾片使用时加水的作用是作为溶剂，使得固体物质溶解后充分反应；②反应中，氯元素化合价由＋3价升高为＋4价，由于＋3价处于氯元素中间价态，推测该反应为氯元素歧化反应，即还有部分氯元素化合价降低转化为Cl－，结合元素守恒推测还有H2O生成，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平得完整方程式为5ClO＋4H＋===4ClO2↑＋Cl－＋2H2O。(5)根据转移电子关系式：ClO2～Cl－～5e－，得每克ClO2得到电子数＝，由Cl2～2Cl－～2e－，得每克Cl2得到电子数＝，则ClO2消毒效率是Cl2的倍数为≈2.63。
答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O b (2)c b d (3)② d (4)①作为溶剂，使得固体物质溶解后充分反应 ②5 4 4 1 Cl－ 2 H2O (5)2.63
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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