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课题2　探究常见消毒剂的消毒原理及使用
认识“84”消毒液产品的特点
本品是以次氯酸钠为有效成分的液体消毒剂。有效氯含量为5.1%～6.9%，可杀灭肠道致病菌、化脓性球菌、致病性酵母菌，并能灭杀病毒。
[注意事项]
①外用消毒剂，须稀释后使用，勿口服。
②如原液接触皮肤，立即用清水冲洗。
③本品不适用于钢和铝制品的消毒。
④本品易使有色衣物脱色，禁用于丝、毛、麻织物的消毒。
⑤置于避光、阴凉处保存。
⑥不得将本品与酸性产品(如洁厕类清洁产品)同时使用。
1．从氧化还原反应和物质类别的角度分别分析NaClO的主要性质。
2．“84”消毒液不能与洁厕剂(含盐酸)混合使用，为什么？并写出化学方程式。
NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O
3．“84”消毒液应置于避光、阴凉处并且密封保存的原因是什么？写出有关化学方程式。
4．资料表明，“84”消毒液使用过程中起主要消毒作用的是次氯酸。你认为这里的次氯酸是怎样生成的？
认识高铁酸钾的净水原理
高铁酸钾(K2FeO4)是极好的氧化剂，具有高效的消毒作用，为一种新型高效消毒剂。主要用于饮水处理。其中的一种制备方法原理为===＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH
1．K2FeO4作为消毒剂，除了杀菌、消毒还能净化水中的悬浮物，其理由是什么？
2．制备原理反应①中，若生成1 mol Na2FeO4，则反应转移的电子数为多少？
3．制备原理反应②中，Na2FeO4溶液中加入KOH重结晶得到K2FeO4的原因是什么？
1．漂白液、漂白粉、臭氧等均可用于杀菌消毒，以下有关漂白粉的说法正确的是(　　)
A．漂白粉是氯气与氢氧化钠反应的产物
B．漂白粉能杀菌消毒的原因是漂白粉有毒，能毒死病菌
C．漂白粉放入稀酸中可以提高漂白能力
D．氯气与碱反应的产物没有杀菌消毒作用
2．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型高效绿色水处理剂。实验室利用如图装置制备高铁酸钾(K2FeO4)，并探究其性质。
已知：K2FeO4具有下列性质：紫色固体，可溶于水，微溶于KOH溶液；具有强氧化性。在酸性或中性溶液中与水反应快速产生O2，在0～5 ℃的强碱性溶液中比较稳定。与水反应能产生Fe(OH)3胶体，可除去水中的悬浮物，有净水作用。
回答下列问题：
(1)A发生反应的化学方程式为___________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)B的作用是________________________________________________________。
(3)C采用冰水冷却的目的是_____________________________________________
_____________________________________________________________________。
C中得到紫色固体和溶液，C中Cl2发生的反应有
反应①：3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，
反应②：______________________________________________________________。
(4)D中盛装的试剂除NaOH溶液外，还可选用试剂________(填字母)。
A．NaCl　　　　　　　 B．FeCl2
C．H2SO4 D．Ca(OH)2
(5)探究K2FeO4的性质：取C中的紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，经检验气体中含有Cl2。该现象________(“能”或“不能”)证明K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2，理由是__________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(6)K2FeO4与水反应的化学方程式为_____________________________________
_____________________________________________________________________。
1．下列判断错误的是(　　)
A．(2023·浙江1月选考)金属钠导热性好，可用作传热介质
B．(2024·浙江6月选考)Na2O2能与CO2反应产生O2，可作供氧剂
C．(2024·安徽卷改编)可以用加水、振荡的方法鉴别过氧化钠和硫黄
D．(2022·湖北卷)用该装置完成钠的燃烧实验(如图)
2．(2023·辽宁合格考)下列关于物质的量的相关叙述正确的是(　　)
A．1 mol H2的质量是2 g·mol-1
B．常温常压下，22.4 L H2O中含有1 mol O
C．0.5 mol Na2SO4中约含有6.02×1023个Na＋
D．1 mol·L-1的NaOH溶液中溶质的物质的量是1 mol
3．(2023·湖南合格考)实验室配制 NaCl溶液，必须用到的仪器是(　　)
A　 　　　B　 　　　　C　 　　　D
4．(2024·浙江卷，T2改编)工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液，下列说法不正确的是(　　)
A．漂白液的主要成分是NaClO
B．漂白液与漂白粉的消毒原理相似
C．通入CO2后的漂白液消毒能力增强
D．NaClO溶液比HClO溶液稳定
5．(2024·广东卷，T8)1810年，化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中，难以达到预期目的的是(　　)
A．制备Cl2　　　　B．净化、干燥Cl2
C．收集Cl2　　　　D．验证Cl2的氧化性
6．食醋是烹饪美食的调味品，有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。
(1)配制250 mL 0.1 mol·L-1的HAc溶液，需5 mol·L-1HAc溶液的体积为________ mL。
(2)下列关于250 mL容量瓶的操作，正确的是________(填字母)。
A　 　　 B　　　　　C　　 　　D
4 / 5课题2　探究常见消毒剂的消毒原理及使用
认识“84”消毒液产品的特点
本品是以次氯酸钠为有效成分的液体消毒剂。有效氯含量为5.1%～6.9%，可杀灭肠道致病菌、化脓性球菌、致病性酵母菌，并能灭杀病毒。
[注意事项]
①外用消毒剂，须稀释后使用，勿口服。
②如原液接触皮肤，立即用清水冲洗。
③本品不适用于钢和铝制品的消毒。
④本品易使有色衣物脱色，禁用于丝、毛、麻织物的消毒。
⑤置于避光、阴凉处保存。
⑥不得将本品与酸性产品(如洁厕类清洁产品)同时使用。
1．从氧化还原反应和物质类别的角度分别分析NaClO的主要性质。
提示：从氧化还原反应角度，次氯酸钠具有强氧化性；从物质类别的角度，NaClO属于盐，可以与稀酸反应生成氧化性更强的HClO，起到杀菌消毒作用。
2．“84”消毒液不能与洁厕剂(含盐酸)混合使用，为什么？并写出化学方程式。
提示：“84”消毒液中的NaClO与洁厕剂中的盐酸发生氧化还原反应生成Cl2，Cl2逸散于空气中而发生中毒。
NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O
3．“84”消毒液应置于避光、阴凉处并且密封保存的原因是什么？写出有关化学方程式。
提示：NaClO溶液遇空气中的CO2反应生成HClO，HClO见光易分解，使“84”消毒液失效。
NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO、2HClO2HCl＋O2↑。
4．资料表明，“84”消毒液使用过程中起主要消毒作用的是次氯酸。你认为这里的次氯酸是怎样生成的？
提示：“84”消毒液中的NaClO与水和空气中的CO2反应生成HClO。
认识高铁酸钾的净水原理
高铁酸钾(K2FeO4)是极好的氧化剂，具有高效的消毒作用，为一种新型高效消毒剂。主要用于饮水处理。其中的一种制备方法原理为===＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH
1．K2FeO4作为消毒剂，除了杀菌、消毒还能净化水中的悬浮物，其理由是什么？
提示：K2FeO4消毒后的产物Fe3+水解又生成胶体，吸附悬浮物而净水。
2．制备原理反应①中，若生成1 mol Na2FeO4，则反应转移的电子数为多少？
提示：3×6.02×1023。
3．制备原理反应②中，Na2FeO4溶液中加入KOH重结晶得到K2FeO4的原因是什么？
提示：K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小。
1．漂白液、漂白粉、臭氧等均可用于杀菌消毒，以下有关漂白粉的说法正确的是(　　)
A．漂白粉是氯气与氢氧化钠反应的产物
B．漂白粉能杀菌消毒的原因是漂白粉有毒，能毒死病菌
C．漂白粉放入稀酸中可以提高漂白能力
D．氯气与碱反应的产物没有杀菌消毒作用
C　[漂白粉是氯气与氢氧化钙反应后所得的混合物，主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2，A错误；漂白粉能用来杀菌消毒的原因是Ca(ClO)2与空气中的CO2和H2O反应生成的HClO具有杀菌消毒的作用，B错误；当漂白粉与酸接触时，生成HClO，故漂白粉放入稀酸中提高漂白能力，C正确；氯气与碱反应可生成氯化物和次氯酸盐，次氯酸盐可与CO2、H2O或与稀酸反应生成HClO，HClO具有杀菌消毒作用，D错误。]
2．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型高效绿色水处理剂。实验室利用如图装置制备高铁酸钾(K2FeO4)，并探究其性质。
已知：K2FeO4具有下列性质：紫色固体，可溶于水，微溶于KOH溶液；具有强氧化性。在酸性或中性溶液中与水反应快速产生O2，在0～5 ℃的强碱性溶液中比较稳定。与水反应能产生Fe(OH)3胶体，可除去水中的悬浮物，有净水作用。
回答下列问题：
(1)A发生反应的化学方程式为___________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)B的作用是________________________________________________________。
(3)C采用冰水冷却的目的是_____________________________________________
_____________________________________________________________________。
C中得到紫色固体和溶液，C中Cl2发生的反应有
反应①：3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，
反应②：______________________________________________________________。
(4)D中盛装的试剂除NaOH溶液外，还可选用试剂________(填字母)。
A．NaCl　　　　　　　 B．FeCl2
C．H2SO4 D．Ca(OH)2
(5)探究K2FeO4的性质：取C中的紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，经检验气体中含有Cl2。该现象________(“能”或“不能”)证明K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2，理由是__________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(6)K2FeO4与水反应的化学方程式为_____________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　本实验制备高铁酸钾，其原理是＋3Cl2＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，因此装置A的作用是制备氯气，氯气中混有HCl和水蒸气，HCl能与KOH溶液反应，因此装置B的作用是除去氯气中的HCl，装置C制备高铁酸钾，氯气有毒，需要尾气处理，防止污染空气，即装置D的作用是吸收多余氯气。(1)装置A制备氯气，其反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)装置A制备氯气，氯气中混有HCl和水蒸气，HCl能与装置C中的KOH溶液反应，因此装置B的作用是除去氯气中的HCl。(3)根据题意，高铁酸钾在0～5 ℃的强碱性溶液中比较稳定，因此制备高铁酸钾时，装置C采用冰水冷却；氯气也能与KOH溶液反应，其化学方程式为Cl2＋2KOH===KCl＋KClO＋H2O。(4)装置D的作用是除去多余氯气，防止污染空气，NaCl、H2SO4不与氯气反应，不能替换NaOH溶液，氢氧化钙微溶于水，因此澄清石灰水中氢氧化钙含量较低，不能完全吸收氯气，不能用氢氧化钙代替氢氧化钠，FeCl2能与氯气反应生成氯化铁，能吸收氯气，可用氯化亚铁代替氢氧化钠，选项B符合题意。(5)根据问题(3)，C中溶液中含有KClO和KCl，加入稀硫酸，发生离子反应ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，因此加入稀硫酸，产生黄绿色气体，不能说明高铁酸钾将氯离子氧化。(6)根据信息可知，高铁酸钾与水反应生成氢氧化铁胶体，铁元素化合价降低，根据氧化还原反应规律，应还有氧气产生，因此化学方程式为4K2FeO4＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋8KOH＋3O2↑。
[答案]　(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　(2)除去氯气中的HCl　(3)防止高铁酸钾损失　Cl2＋2KOH===KCl＋KClO＋H2O　(4)B　(5)不能　ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O　(6)4K2FeO4＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋8KOH＋3O2↑
1．下列判断错误的是(　　)
A．(2023·浙江1月选考)金属钠导热性好，可用作传热介质
B．(2024·浙江6月选考)Na2O2能与CO2反应产生O2，可作供氧剂
C．(2024·安徽卷改编)可以用加水、振荡的方法鉴别过氧化钠和硫黄
D．(2022·湖北卷)用该装置完成钠的燃烧实验(如图)
[答案]　D
2．(2023·辽宁合格考)下列关于物质的量的相关叙述正确的是(　　)
A．1 mol H2的质量是2 g·mol-1
B．常温常压下，22.4 L H2O中含有1 mol O
C．0.5 mol Na2SO4中约含有6.02×1023个Na＋
D．1 mol·L-1的NaOH溶液中溶质的物质的量是1 mol
C　[1 mol H2的质量是2 g，选项中单位不对，A错误；常温常压下，此时水为非气态，且在非标准状况下，22.4 L H2O中含有O大于1 mol，B错误；0.5 mol Na2SO4中约含有2×0.5×6.02×1023＝6.02×1023个Na＋，C正确； 由于体积未知，无法计算溶质的物质的量，D错误。]
3．(2023·湖南合格考)实验室配制 NaCl溶液，必须用到的仪器是(　　)
A　 　　　B　 　　　　C　 　　　D
C　[实验室配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液，必须用到的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒、100 mL容量瓶、胶头滴管等。]
4．(2024·浙江卷，T2改编)工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液，下列说法不正确的是(　　)
A．漂白液的主要成分是NaClO
B．漂白液与漂白粉的消毒原理相似
C．通入CO2后的漂白液消毒能力增强
D．NaClO溶液比HClO溶液稳定
A　[NaClO是漂白液的有效成分，A项错误；二者的消毒原理都是发生反应生成次氯酸，B项正确；通入CO2后发生反应：NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO，HClO浓度增大，故漂白液的消毒能力增强，C项正确；次氯酸不稳定，在光照条件下易分解，所以热稳定性：NaClO>HClO，D项正确。]
5．(2024·广东卷，T8)1810年，化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中，难以达到预期目的的是(　　)
A．制备Cl2　　　　B．净化、干燥Cl2
C．收集Cl2　　　　D．验证Cl2的氧化性
A　[利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热，图中缺少加热装置，且分液漏斗内应盛装浓盐酸，故不能达到预期目的，A符合题意；实验室制得的氯气中有HCl杂质，可以通过饱和食盐水洗气除杂，再通过无水氯化钙干燥，可以达到净化、干燥Cl2的目的，B不符合题意；氯气密度大于空气，可以用向上排空气法收集，可以达到预期目的，C不符合题意；H2可以在氯气中安静地燃烧，产生苍白色火焰，氯气将氢气氧化，验证了氯气的氧化性，D不符合题意。]
6．食醋是烹饪美食的调味品，有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。
(1)配制250 mL 0.1 mol·L-1的HAc溶液，需5 mol·L-1HAc溶液的体积为________ mL。
(2)下列关于250 mL容量瓶的操作，正确的是________(填字母)。
A　 　　 B　　　　　C　　 　　D
[解析]　(1)溶液稀释过程中，溶质的物质的量不变，因此250×10-3 L×0.1 mol·L-1＝V×5 mol·L-1，解得V＝5.0 mL。(2)容量瓶使用过程中，不能用手等触碰瓶口，以免污染试剂，故A错误；定容时，视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相切”，不能仰视或俯视，故B错误；向容量瓶中转移液体，需用玻璃棒引流，玻璃棒下端位于刻度线以下，同时玻璃棒不能接触容量瓶口，故C正确；定容完成后，盖上瓶塞，将容量瓶上下颠倒，将溶液摇匀，颠倒过程中，左手食指抵住瓶塞，防止瓶塞脱落，右手扶住容量瓶底部，防止容量瓶从左手掉落，故D错误。
[答案]　(1)5.0　(2)C
章末综合测评(二)　海水中的重要元素——钠和氯
(分值：100分)
一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．化学与生活密切相关，下列物质与其用途不符合的是(　　)
A．过氧化钠——漂白剂
B．次氯酸钠——消毒剂
C．纯碱——治疗胃酸过多
D．小苏打——制作馒头和面包的膨松剂
C　[A项，过氧化钠具有漂白作用，正确；B项，次氯酸钠具有消毒作用，正确；C项，纯碱是碳酸钠的俗称，用碳酸氢钠治疗胃酸过多，而不用碳酸钠，错误；D项，做馒头时面粉先经过发酵，产生大量的酸，加入小苏打碳酸氢钠，与酸反应，既去除发酵过程产生的酸，又能放出二氧化碳气体，使馒头膨胀而松软，正确。]
2．Na及其化合物是重要的物质。下列说法不正确的是(　　)
A．保存NaOH溶液用带橡胶塞的试剂瓶
B．Na2O是白色固体，属于碱性氧化物
C．Na2O2与H2O反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂
D．单质钠可用于冶炼金属，Na与CuSO4溶液反应可制Cu
D　[钠具有很强的还原性，单质钠可用于冶炼金属，但Na与CuSO4溶液反应得不到Cu，而是生成Cu(OH)2沉淀，反应原理为2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。]
3．如图所示，在坩埚中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。据此判断下列说法中不正确的是(　　)
A．上述反应是置换反应
B．上述反应放出热量
C．上述反应中CuSO4表现了还原性
D．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu
C　[钠与无水CuSO4接触产生火花，反应放热；有红色物质生成说明有铜产生，则表明熔融的钠与无水CuSO4粉末发生了置换反应，钠表现出还原性。]
4．实验室拟制取少量液氯。干冰、液氯和氯化氢的沸点分别为－78.5 ℃、－34 ℃和－85.1 ℃，下列实验装置或操作不能达到实验目的的是(　　)
A．用装置甲制取氯气
B．用装置乙干燥氯气
C．用装置丙液化氯气
D．用装置丁吸收尾气
A　[二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，则由实验装置图可知，装置甲缺少加热装置，无法达到制取氯气的实验目的，A错误；由实验装置图可知，装置乙中盛有的浓硫酸能达到干燥氯气的实验目的，B正确；由干冰、液氯和氯化氢的沸点可知，干冰能使氯气液化，但不能使氯化氢液化，实验装置丙能达到液化氯气除去氯化氢的实验目的，C正确；由实验装置图可知，装置丁中盛有的NaOH溶液能达到吸收氯气和氯化氢，防止污染空气的实验目的，D正确。]
5．“84”消毒液可用于环境消毒。下列说法不正确的是(　　)
A．“84”消毒液的主要成分是NaClO和NaCl
B．洁厕灵(主要成分为HCl)与“84”消毒液混用会发生氯气中毒
C．检验该消毒液中是否含有Cl－的离子方程式：Ag＋＋Cl－===AgCl↓
D．可以用pH试纸来测该溶液的pH
D　[Cl2与NaOH反应制取“84”消毒液，二者反应生成NaCl、NaClO、H2O, “84”消毒液的主要成分是NaClO和NaCl，A正确； NaClO与HCl反应生成NaCl、Cl2、H2O，Cl2是有毒气体，因此洁厕灵(主要成分为HCl)与“84”消毒液混用会发生氯气中毒，B正确；由于AgCl是白色难溶性物质，所以检验该消毒液中是否含有Cl－的方法是向其中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，证明含有Cl－，该反应的离子方程式为Ag＋＋Cl－===AgCl↓，C正确； “84”消毒液中含有的NaClO具有漂白性，会将pH试纸漂白，因此不能用pH试纸来测该溶液的pH，D错误。]
6．(2023·辽宁合格考)下列关于精确配制一定物质的量浓度溶液的叙述正确的是(　　)
A．配制过程中需要用到漏斗
B．容量瓶使用前需要检查是否漏水
C．用250 mL容量瓶配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液
D．读数时仰视容量瓶上的刻度线，最后所配溶液中溶质的实际浓度比所要求的大
B　[配制溶液时，需要计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶等操作，所以必须用到的仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、天平或一定规格的量筒和一定规格的容量瓶，配制过程中不需要用到漏斗，A不正确；容量瓶带有活塞，摇匀时需要上下颠倒进行，故容量瓶使用前需要检查是否漏水，B正确；用100 mL容量瓶配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液，C不正确；读数时仰视容量瓶上的刻度线，导致溶液体积偏大，最后所配溶液中溶质的实际浓度比所要求的小，D不正确。]
7．下列与Cl2有关的说法正确的是(　　)
A．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂
B．氯气作水的杀菌消毒剂时没有发生化学变化
C．0.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应，转移0.2 mol 电子
D．Cl2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明Cl2具有氧化性
D　[Cl2与水反应，Cl2既是氧化剂又是还原剂，A错误；氯气作水的杀菌消毒剂时，发生化学变化，B错误；0.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应，转移0.1 mol电子，C错误；Cl2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明KI转化为I2，则说明Cl2有强氧化性，D正确。]
8．下列反应的离子方程式正确且属于复分解反应的是(　　)
A．钠跟水的反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B．次氯酸钙溶液中通入过量CO2：Ca2+＋2ClO－＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO
C．澄清石灰水与碳酸钠溶液反应：===CaCO3↓
D．碳酸氢钙溶液中加入少量的氢氧化钠溶液：===＋H2O
C　[钠跟水的反应为置换反应，A错误；次氯酸钙溶液中通入过量CO2，反应不会生成碳酸钙沉淀，正确的离子方程式为===＋HClO，B错误；澄清石灰水与碳酸钠溶液反应生成NaOH和碳酸钙沉淀，属于复分解反应，反应的离子方程式为===CaCO3↓，C正确；碳酸氢钙溶液中加入少量的氢氧化钠溶液，正确的离子方程式为＋OH－===CaCO3↓＋H2O，D错误。]
9．为证明过氧化钠在呼吸面具或潜艇中作供氧剂，进行如下实验。下列有关说法正确的是(　　)
A．装置D起缓冲作用，并防止E中的水倒吸
B．装置C中发生反应的化学方程式仅有2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
C．装置B中盛放的液体为浓硫酸
D．装置A为实验室制取CO2的装置，分液漏斗中盛放稀盐酸
D　[D中盛放氢氧化钠溶液，用来除去未反应的二氧化碳气体，A错误；装置C中通入的CO2中还含有H2O，除了过氧化钠和CO2的反应外，还有过氧化钠和H2O的反应，离子方程式为2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑，B错误；装置B中盛放的液体为饱和的碳酸氢钠溶液，目的是除去HCl气体，C错误；装置A为实验室制取CO2的装置，即CaCO3与HCl反应生成CO2，分液漏斗中盛放稀盐酸，D正确。]
10．下列实验装置不能达到对应实验目的的是(　　)
A．根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3固体，其中①可以用来分离出NaHCO3
B．②用于制备氧化钠
C．③用于检验Na2O2与H2O反应生成O2
D．④用于纯碱的焰色试验
B　[根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3固体，析出NaHCO3晶体，用过滤方法如图①进行分离，能达到实验目的；如图②不能用于制备氧化钠，钠燃烧生成过氧化钠，不能达到实验目的；带火星的木条检验氧气，如图③用于检验Na2O2与H2O反应生成O2，能达到实验目的；光洁的铁丝蘸取待测液在酒精灯火焰上灼烧，如图④用于纯碱的焰色试验，能达到实验目的。]
11．V L 浓度为 0.5 mol·L-1的盐酸，欲使其浓度增大1倍，可采取的措施是(　　)
A．通入标准状况下的HCl气体11.2V L
B．加入10 mol·L-1的盐酸0.1V L，再稀释至 1.5V L
C．将溶液加热浓缩到0.5V L
D．加入1.5 mol·L-1的盐酸V L混合均匀
B　[向溶液中通入HCl，该溶液密度会变，体积无法计算， A错误；B项中c＝＝＝1 mol·L-1, B正确；加热浓缩盐酸时，HCl挥发，C错误；两种盐酸混合后，溶液的密度发生改变，溶液的体积不能直接加和，D错误。]
12．利用如图所示的“价—类”二维图，可以从不同角度认识含氯元素的物质的性质及其转化关系，图中甲～辛均为含氯元素的物质。下列说法错误的是(　　)
A．若要实现乙→甲的转化，可以不加还原剂　
B．戊和己都是强电解质
C．丙的化学式为ClO2，可作消毒剂
D．辛的钾盐在MnO2催化下受热分解可制备O2
B　[实现乙→甲的转化，氯元素的化合价由0到－1价，可通过氯气与水反应完成，可以不加还原剂，A正确；戊为＋1价的含氧酸，则戊为HClO，为弱电解质，己为HClO4，是强电解质，B错误；丙为＋4价的氧化物，则丙为ClO2，具有强氧化性，可作消毒剂，C正确；辛为＋5价的正盐，则辛含有，辛的钾盐为KClO3，在二氧化锰催化下受热分解可制备氧气，D正确。]
13．利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置已略)：
已知：K2MnO4只能在浓强碱溶液中稳定存在，在碱性较弱的溶液中K2MnO4会发生自身氧化还原反应。
下列说法错误的是(　　)
A．a能保证恒压滴液漏斗中的浓盐酸顺利滴下
B．将装置B中饱和食盐水换为浓硫酸也可以达到相同的目的
C．装置D的目的是吸收反应过程中过量的氯气，防止污染环境
D．由上述实验可推知，在强碱性条件下，氧化性：Cl2>KMnO4
B　[漂白粉具有强氧化性，和浓盐酸在A中发生氧化还原反应产生Cl2，由于K2MnO4只能在浓强碱溶液中稳定存在，在碱性较弱的溶液中K2MnO4会发生自身氧化还原反应，故通入K2MnO4溶液之前需除去Cl2中的HCl，Cl2和K2MnO4在C中反应产生KMnO4，反应不完的Cl2用D吸收。装置A为恒压滴液漏斗，a的作用是平衡气压，使浓盐酸顺利滴下，A正确；装置B中饱和食盐水的目的为除去Cl2中的HCl，换为浓硫酸后只能干燥不能除去Cl2中的HCl，B错误；装置D的目的是吸收反应过程中过量的氯气，防止污染环境，反应原理为2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋ H2O，C正确；在强碱性条件下，发生反应的化学方程式：Cl2＋2K2MnO4===2KMnO4＋2KCl，反应中Cl2为氧化剂，KMnO4为氧化产物，故在强碱性条件下，氧化性：Cl2＞KMnO4，D正确。]
14．航天员在太空舱需要的氧气除了从地球运输外，在空间站制取的原理为①2H2O2H2↑＋O2↑；②CO2＋4H2CH4＋2H2O。下列有关说法不正确的是(　　)
A．①②均为氧化还原反应
B．反应①中每生成2 mol H2，同时生成22.4 L O2
C．反应②中1 mol CO2被还原可得到 8 mol e－
D．常温常压下，H2O的摩尔质量为18 g·mol-1
B　[反应①中H和O的化合价发生变化，②中C和H化合价发生变化，均为氧化还原反应，A正确；没有说明是在标准状况下，不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算，B错误；反应②中C的化合价由＋4价降为－4价，每个C转移8个电子，因此1 mol CO2被还原可得到8 mol e－，C正确；摩尔质量在数值上等于相对分子质量，因此H2O的摩尔质量为18 g·mol-1，D正确。]
15．以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。下列分析错误的是(　　)
A．反应③说明CO2具有酸性氧化物的性质
B．反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3
C．反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D．反应②说明Na是活泼金属
B　[反应③为2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，CO2与碱反应生成盐和水，说明CO2具有酸性氧化物的性质，A项正确；NaHCO3受热分解为Na2CO3，表明NaHCO3的热稳定性弱于Na2CO3，B项错误；Na2O2与H2O、CO2反应都能生成O2，因此反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给，C项正确；常温时，Na和H2O反应生成NaOH和H2，说明Na是活泼金属，D项正确。]
二、非选择题(本题共4小题，共55分)
16．(13分)某种抗酸药的有效成分为碳酸氢钠，测定其中碳酸氢钠含量的操作如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应)：
①配制250 mL 1.0 mol·L-1稀盐酸和100 mL 1.0 mol·L-1NaOH溶液；
②向4片研碎后的药片中加入20.0 mL蒸馏水；
③加入25.0 mL 1.0 mol·L-1稀盐酸；
④用1.0 mol·L-1 NaOH溶液中和过量的稀盐酸，消耗NaOH溶液的体积为5.0 mL。
请回答下列问题：
(1)需称取NaOH固体________ g。(2分)
(2)配制250 mL 1.0 mol·L-1稀盐酸，需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、______、____________、________。(3分)
(3)写出步骤③加入稀盐酸发生反应的离子方程式：_____________________________________________________________________。(2分)
(4)配制NaOH溶液过程中，定容时俯视刻度线，则所配溶液浓度________(填“偏高”“偏低”“无影响”，下同)，用该NaOH溶液做上述实验，测得碳酸氢钠含量________。(4分)
(5)该药片中碳酸氢钠的含量为________g/片。(2分)
[解析]　(1)配制100 mL 1.0 mol·L-1NaOH溶液，则NaOH的物质的量n＝cV＝1.0 mol·L-1×0.1 L＝0.1 mol，则需称量的NaOH的质量m＝ nM＝0.1 mol×40 g·mol-1＝4.0 g。(2)配制250 mL 1.0 mol·L-1稀盐酸，其操作步骤有计算、量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，需要用到的玻璃仪器除有烧杯、量筒以外，还必须用到玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管。(3)步骤③加入稀盐酸后，盐酸与碳酸氢钠发生反应生成氯化钠、水和二氧化碳。(4)配制NaOH溶液过程中，定容时俯视刻度线，导致所测溶液体积偏小，则所配溶液浓度偏高；用该NaOH溶液做上述实验，在与盐酸发生中和反应时的用量减少，那么盐酸与碳酸氢钠反应的量就增多，最终使测得碳酸氢钠含量偏高。(5)根据上述实验操作可知，剩余的HCl的物质的量等于NaOH的物质的量，即为1.0 mol·L-1×5×10-3 L＝0.005 mol，则碳酸氢钠消耗的HCl的物质的量为1.0 mol·L-1×25×10-3 L－0.005 mol＝0.02 mol，根据离子方程式＋H＋===H2O＋CO2↑可知～H＋，那么n(NaHCO3)＝0.02 mol，则该药片中碳酸氢钠的含量为＝0.42 g/片。
[答案]　(1)4.0　(2)玻璃棒　250 mL容量瓶　胶头滴管　＋H＋===H2O＋CO2↑　(4)偏高　偏高　(5)0.42
17．(15分)某研究性学习小组在网上收集到如下信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究：
【实验】将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上黏附着白色物质。
【提出假设】假设1：白色物质是Na2O
假设2：白色物质是Na2CO3。
假设3：白色物质是Na2O和Na2CO3。
该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究：
方案1：取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞溶液，溶液变成红色，则白色物质为Na2O
方案2：①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液出现白色沉淀；②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞溶液，无明显现象
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是_______________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为________。(2分)
(3)通过方案1和方案2的实验，你认为上述三个假设中，________成立。你的理由是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(4分)
(4)写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式并用双线桥法表示电子转移：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(4分)
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点，并简述理由： _______________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(3分)
[解析]　(1)取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞溶液，溶液变红，原因可以是氧化钠和水反应生成氢氧化钠的作用，也可以是碳酸钠溶液显碱性的作用，也可以是二者的混合物，所以方案1不正确。(2)取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液，出现白色沉淀，说明含有碳酸钠；静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞溶液无明显现象，说明一定无氧化钠，因为氧化钠和水反应生成氢氧化钠，可以使无色酚酞溶液变红。(3)依据上述分析和现象判断，假设2正确。(4)依据现象和实验分析判断钠在二氧化碳气体中燃烧生成碳酸钠和碳单质。钠在反应中化合价升高，失电子，碳元素在反应中化合价降低，得电子。故钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式用双线桥法表示为。(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠，是错误的，在反应过程中，是钠在二氧化碳气体中的燃烧反应，无氢元素的存在，依据元素守恒可推出不可能生成氢氧化钠。
[答案]　(1)Na2CO3溶液显碱性，也会使酚酞溶液变红　(2)Na2CO3　(3)假设2　方案2的①中出现了白色沉淀，说明有，②中加无色酚酞溶液无明显现象，说明无Na2O
(4) 　(5)不同意，因为反应体系中没有氢元素
18．(13分)芒硝(Na2SO4·10H2O)易溶于水，常用于制革、制玻璃、制碱工业。一种利用含钠废料(主要含Na2CO3和NaI，还含有少量碳粉)制备芒硝的工艺流程如下图所示。回答下列问题：
(1)滤渣Ⅰ的主要成分为________。(2分)
(2)“浸出”过程中，Na2CO3发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________________。(2分)
(3)已知“氧化”过程中，H2O2的还原产物为H2O，则I－发生反应的离子方程式为___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(3分)
(4)用实验制得的Na2SO4·10H2O晶体准确配制1 L 0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液，需用托盘天平称量Na2SO4·10H2O的质量为________ g，配制过程中，不需要用到的玻璃仪器为________(填字母)。(4分)
A　　　　　B　　　　　C　　　　D
(5)将Na2SO4·10H2O加热至失去其全部结晶水时，固体残留率的理论值为________%。(固体残留率＝×100%，结果保留3位有效数字)。(2分)
[解析]　首先利用硫酸溶解废料，随后过滤除去碳粉，在滤液中加入过氧化氢，将碘离子氧化为单质碘，过滤除去，此时剩余的为硫酸钠溶液，结晶后得到产品。
(1)碳粉不溶于稀硫酸，故滤渣Ⅰ的主要成分为碳粉。
(2)Na2CO3与过量硫酸反应的化学方程式为Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O。
(3)过氧化氢可以把碘离子氧化为单质碘，H2O2氧化I－时发生反应的离子方程式为H2O2＋2H＋＋2I－===I2＋2H2O。
(4)1 L 0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na2SO4的物质的量为0.1 mol，而Na2SO4·10H2O的摩尔质量为322 g·mol-1，故需用托盘天平称量32.2 g Na2SO4·10H2O晶体；配制溶液时，用不到锥形瓶。
(5)由固体残留率的定义可知，Na2SO4·10H2O加热至失去其全部结晶水后剩下的是Na2SO4，则固体的残留率为×100%≈44.1%。
[答案]　(1)碳粉　(2)Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O　(3)H2O2＋2H＋＋2I－===I2＋2H2O　(4)32.2　B　(5)44.1
19．(14分)已知浓盐酸与高锰酸钾固体混合反应能生成Cl2、KCl、MnCl2和H2O，实验小组在实验室设计如图装置制备纯净、干燥的Cl2并检验其性质，请回答：
Ⅰ．制备氯气和金属氯化物
(1)装置A中发生反应的离子方程式为____________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
(2)Al与Cl2反应生成AlCl3，镓(Ga)与Al的化学性质相似，Ga能与氯气反应生成__________(填化学式)，该生成物具有很强的吸湿性，在空气中易吸收水蒸气而冒烟。为保证实验顺利进行，装置B、C中对应的试剂分别为__________、__________。装置E的作用是__________________________________________
_____________________________________________________________________。(6分)
Ⅱ．检验氯气的性质
(3)装置甲的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，则装置甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ应依次放__________(填字母)。(2分)
选项 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
a 干燥的有色布条 碱石灰 湿润的有色布条
b 湿润的有色布条 无水氯化钙 干燥的有色布条
c 湿润的有色布条 浓硫酸 干燥的有色布条
已知氧化性：Cl2>Br2>I2。
(4)含Br2的溶液呈橙色，装置乙中盛有NaBr溶液，观察到的实验现象是__________________。(2分)
(5)装置丙中盛有NaOH溶液，试管口内部放置湿润的淀粉-KI试纸的主要目的是__________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
[解析]　(1)装置A中反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)===5Cl2↑＋2MnCl2＋2KCl＋8H2O，对应的离子方程式为===5Cl2↑＋8H2O＋2Mn2+。(2)根据Al和Cl2反应生成AlCl3，Ga与Al的化学性质相似可知，Ga与Cl2反应生成GaCl3。由GaCl3具有强吸湿性可知，通入装置D的Cl2应干燥，则B、C中试剂分别为饱和食盐水、浓硫酸。GaCl3具有强吸湿性，装置E能避免装置F中的水蒸气进入装置D。(3)装置甲验证Cl2是否具有漂白性，结合选项来看Ⅱ处试剂为干燥剂，由于碱石灰能与Cl2反应，则a不选；U形管一般盛装固体干燥剂，不能盛装浓硫酸，故c不选。(4)Cl2通入NaBr溶液中，发生反应2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2，故观察到溶液变为橙色。(5)装置丙中NaOH溶液用来吸收Cl2，防止污染空气，试管口内部放置湿润的淀粉-KI试纸可检验是否有Cl2未被吸收完全，进入空气。
[答案]　===5Cl2↑＋8H2O＋2Mn2+　(2)GaCl3　饱和食盐水　浓硫酸　避免装置F中的水蒸气进入装置D，使反应生成的GaCl3因吸收水蒸气而消耗　(3)b　(4)溶液变成橙色　(5)检验是否有氯气未被吸收完全，进入空气
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