高中化学鲁科版 (2019)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——运用氧化还原反应原理解决实际问题课堂检测

第2章

考点1：物质的分类与转化

1．(2021·哈尔滨高一检测)下列选项中不能用如图表示物质或概念间从属关系的是(　　)

【解析】选B。由图可知，概念的范畴为包含，然后利用物质的组成和性质来分析物质的类别，再根据概念的从属关系来解答。A.碱属于电解质，电解质是化合物，故A正确；B. 置换反应一定是氧化还原反应，但离子反应不一定是置换反应，故B错误；C.胶体属于分散系，而分散系都是由两种以上的物质组成，则属于混合物，故C正确；D.碱性氧化物一定是金属氧化物，金属氧化物属于氧化物，符合包含关系，故D正确。

　　【方法点拨】本题D选项，有关氧化物的关系不可混淆，氧化物从组成分类可分为金属氧化物和非金属氧化物，从性质分类可分为碱性氧化物和酸性氧化物等。金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物，但碱性氧化物一定是金属氧化物；非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO是不成盐氧化物，酸性氧化物也不一定是非金属氧化物。

2．(2021·南京高一检测)2020年2月9日晚，湖北省新冠肺炎疫情防控指挥部的第19场新闻发布会上，华中科大公共卫生学院副院长介绍，新型冠状病毒的主要传播途径有直接传播(飞沫传播)和接触传播，目前没有直接证据证明病毒通过气溶胶传播。下列说法不正确的是(　　)

A．云、雾均属于气溶胶

B．可用渗析的方法除去胶体中存在的离子

C．胶体是混合物，可用丁达尔效应来鉴别胶体和溶液

D．PM2.5是直径≤2.5 μm的固体颗粒或液滴总称，其分散在空气中一定形成气溶胶

【解析】选D。云、雾、烟是气体或固体颗粒分散在空气中形成的胶体分散系，故A正确；胶粒不能透过半透膜，溶液能透过，可净化胶体，故B正确；胶体是由分散质和分散剂组成，属于混合物，胶体和溶液可以用丁达尔现象鉴别，光线通过胶体时出现光亮的通路，溶液无现象，故C正确；胶体粒子的直径介于1～100 nm(10－9～10－7 m)之间，PM2.5是指大气中直径≤2.5×10－6 m的颗粒物，不一定为胶体，故D错误。

考点2：物质的转化

3．(2021·南京高一检测)下列变化不能通过一步反应实现的是(　　)

A．C→CO2        B．FeCl3→Fe(OH)3

C．BaCl2→Ba(OH)2     D．CaCO3→CaCl2

【解析】选C。A.C与O2反应生成CO2，反应能一步实现，故A不选；B.FeCl3与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)3，反应能一步实现，故B不选；C.BaCl2只有加入氢氧化银才能转化为Ba(OH)2，但氢氧化银极不稳定，不能实现一步转化，故C符合题意；D.CaCO3加入盐酸可生成CaCl2，反应能一步实现，故D不选。

考点3：离子反应与离子方程式

4．下列各组两种物质在溶液中的反应，可用同一离子方程式表示的是(　　)

A．Cu(OH)2和盐酸；Cu(OH)2和CH3COOH

B．BaCl2和Na2SO4；Ba(OH)2和CuSO4

C．NaHCO3和NaHSO4；Na2CO3 和NaHSO4

D．石灰石与硝酸；碳酸钙与盐酸

【解析】选D。A. 盐酸是强酸，CH3COOH是弱酸，和氢氧化铜反应的离子方程式不同，A不选；B. BaCl2和Na2SO4反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，Ba(OH)2和CuSO4反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，离子方程式不同，B不选；C. NaHCO3、Na2CO3在离子方程式中分别拆为钠离子和碳酸氢根、钠离子和碳酸根，和NaHSO4反应的离子方程式不同，C不选；D. 石灰石与硝酸以及碳酸钙与盐酸反应的离子方程式均表示为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，D选。

5．下列离子方程式改写成化学方程式正确的是(　　)

A．Zn2＋＋2OH－===Zn(OH)2↓

ZnCO3＋2NaOH===Zn(OH)2↓＋Na2CO3

B．Ba2＋＋SO===BaSO4↓

Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O

C．Ag＋＋Cl－===AgCl↓

AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3

D．Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag

Cu＋2AgCl===CuCl2＋2Ag

【解析】选C。A.碳酸锌不溶于水，不能拆写成离子，应该用化学式表示，A不选；B.反应生成水，水必须出现在离子方程式中，B不选；C.反应AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3的离子方程式为Ag＋＋Cl－===AgCl↓，C选；D.氯化银不溶于水，不能拆写成离子，应该用化学式表示，D不选。

6．(双选)在下列化学方程式中，能够用离子方程式Ba2＋＋SO===BaSO4↓表示的是(　　)

A．BaCl2＋K2SO4===BaSO4↓＋2KCl

B．BaCO3＋H2SO4===BaSO4↓＋CO2↑＋H2O

C．Ba(NO3)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HNO3

D．Ba(OH)2＋2KHSO4===BaSO4↓＋K2SO4＋2H2O

【解析】选A、C。A.BaCl2＋K2SO4===BaSO4↓＋2KCl的离子方程式为Ba2＋＋SO===BaSO4↓，故A选；B.BaCO3＋H2SO4===BaSO4↓＋CO2↑＋H2O的离子方程式为BaCO3＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋CO2↑＋H2O，故B不选；C.Ba(NO3)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HNO3的离子方程式为Ba2＋＋SO===BaSO4↓，故C选；D.Ba(OH)2＋2KHSO4===BaSO4↓＋K2SO4＋2H2O的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O，故D不选。

考点4：离子共存与检验

7．(2021·长沙高一检测)下列各组离子混合，最终一定有白色沉淀生成的是(　　)

A．Cu2＋、Na＋、NO、OH－

B．Ca2＋、H＋、CO、NO

C．NH、Mg2＋、HCO、SO

D．Na＋、Ag＋、Cl－、H＋

【解析】选D。A.Cu2＋与OH－反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，A不符合题意；B.

Ca2＋与CO反应能生成CaCO3白色沉淀，但H＋能将沉淀溶解，该组离子混合不一定会生成沉淀，B不符合题意；C.该组离子可以大量共存，混合后不会生成沉淀，C不符合题意；D. Ag＋与Cl－反应生成AgCl白色沉淀，且该沉淀不与其他离子反应，D符合题意。

8．(2021·长春高一检测)某工业废水中存在大量的Na＋、Cl－、Cu2＋、SO，欲除去其中的Cu2＋、SO(为使离子完全沉淀，沉淀剂需要过量)，设计工艺流程如图所示：

下列说法不正确的是(　　)

A．NaOH的作用是除去Cu2＋

B．试剂a为Na2CO3，试剂b为BaCl2

C．流程图中，操作x为过滤

D．试剂c为盐酸

【解析】选B。由流程可知，工业废水中加入NaOH后可除去Cu2＋，废水中含有Na＋、Cl－、OH－、SO；再加入试剂a为BaCl2除去SO，此时废水中含有Na＋、Cl－、Ba2＋、OH－，再加入稍过量的试剂b为Na2CO3除去Ba2＋，此时废水中含有Na＋、Cl－、CO、OH－，操作x为过滤，再向滤液中加入试剂c为盐酸，至不再产生气泡即可，此时溶液中只含Na＋、Cl－，以此来解答。A.废水中只有Cu2＋可以和NaOH反应，故NaOH的作用是除去Cu2＋，A正确；B.由上述分析可知，试剂a为BaCl2，试剂b为Na2CO3，且碳酸钠一定在氯化钡之后，可除去过量钡离子，B错误；C.流程图中操作x为过滤，过滤分离出Cu(OH)2、BaSO4、BaCO3，C正确；D.试剂c为盐酸，可除去过量碳酸根与氢氧根，选择其他物质，会引入杂质离子，D正确。

9．(双选)一瓶不纯的K2CO3粉末，所含杂质可能是KNO3、Ca(NO3)2、KCl、CuCl2、Na2SO4中的一种或几种。为确定其成分，进行如下实验：

(1)取少量该粉末于烧杯中，加入适量蒸馏水，充分搅拌，得无色澄清溶液。

(2)在上述无色溶液中加入足量的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤，得无色溶液。

(3)取少许(2)中过滤后的无色溶液于试管中，滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成。下列说法正确的是(　　)

A．杂质中肯定不含有Ca(NO3)2、CuCl2

B．杂质中肯定含有KCl、Na2SO4

C．杂质中可能含有KNO3、KCl、Na2SO4

D．杂质中肯定含有KCl，可能含有KNO3、Na2SO4

【解析】选A、C。(1)取少量该粉末于烧杯中，加入适量蒸馏水，充分搅拌，得无色澄清溶液，溶液无色说明原固体中不含CuCl2；溶液澄清说明原固体中不含与K2CO3在溶液中发生反应产生沉淀的Ca(NO3)2杂质；(2)取上述无色溶液加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，此白色沉淀一定含有BaCO3，可能含有BaSO4，因此原固体中可能含有Na2SO4杂质；(3)取少许(2)中过滤后的无色溶液于试管中，滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，该白色沉淀为AgCl，但由于第(2)步加入的是BaCl2溶液引入了Cl－，因此不能确定原固体是否含有KCl；KNO3是可溶性物质，水溶液显无色，因此其是否存在对实验现象无影响，故原固体不能确定是否含有KNO3，据此解答。A.CuCl2水溶液显蓝色，该粉末溶解后得无色溶液，说明不含CuCl2；由于K2CO3与Ca(NO3)2会发生复分解反应产生CaCO3沉淀而使溶液变浑浊，而粉末溶解后得到澄清溶液，说明原固体中也不存在杂质Ca(NO3)2；故K2CO3粉末中含有的杂质中肯定不含有Ca(NO3)2、CuCl2，A正确；B.向溶液中加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，此白色沉淀一定含有BaCO3，由于BaSO4也是难溶性物质，所以沉淀中可能含有BaSO4，则原固体中可能含有杂质Na2SO4；取少许上述过滤除去沉淀的滤液，滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，该沉淀是AgCl，这只能说明溶液中含有Cl－，该Cl－可能是加入BaCl2溶液产生的，也可能是原固体粉末中杂质KCl电离产生，因此不能证明原固体中含有KCl杂质。则原固体中可能含有KCl、Na2SO4，也可能都不含有，B错误；C.根据选项B分析可知：原固体中杂质中可能含有KCl、Na2SO4，由于KNO3是可溶性物质，水溶液显无色，因此其是否存在对实验现象无关，即原固体中也可能含有杂质KNO3，也可能不含杂质KNO3，C正确；D.根据选项C分析可知：原固体中可能含有杂质KCl、KNO3、Na2SO4，也可能不含有这三种物质，D错误。

考点5：氧化还原反应

10．已知反应①2BrO＋Cl2===Br2＋2ClO，②5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl，③ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2＋3H2O，下列物质氧化能力强弱顺序正确的是(　　)

A．ClO>BrO>IO>Cl2

B．BrO>Cl2>ClO>IO

C．BrO>ClO>Cl2>IO

D．Cl2>BrO>ClO>IO

【解析】选C。①中BrO是氧化剂，ClO是氧化产物，所以氧化性BrO＞ClO；②中Cl2是氧化剂，HIO3是氧化产物，所以氧化性Cl2＞IO；③中ClO是氧化剂，Cl2是氧化产物，所以氧化性ClO＞Cl2，则氧化能力强弱顺序为BrO＞ClO＞Cl2＞IO。

11．亚氨基羟(Li2NH)是一种储氢容量器，安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为Li2NH＋H2===LiNH2＋LiH，下列选项正确的是(　　)

A．Li2NH中N的化合价为－1

B．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂

C．Li2NH是氧化剂

D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同

【解析】选B。Li2NH中H元素的化合价是＋1，Li元素的化合价为＋1，则Li2NH中氮元素的化合价为－3，故A错误；Li2NH＋H2===LiNH2＋LiH反应中，只有H2中H元素的化合价发生变化，所以该反应中H2既是氧化剂又是还原剂，故B正确；Li2NH中元素化合价均没有变化，Li2NH不是氧化剂，也不是还原剂，故C错误；钢瓶储氢是物理过程，而该方法为化学方法，储氢的原理不相同，故D错误。

1．(2020·北京合格考)下列关于物质分类的叙述中，不正确的是(　　)

A．H2SO4属于酸     B．KOH属于碱

C．NO属于氧化物    D．石灰水属于纯净物

【解析】选D。A.硫酸在溶液中电离出的阳离子全部是氢离子，属于酸，故A正确；B.氢氧化钾在溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子，属于碱，故B正确；C.一氧化氮是由氮元素和氧元素组成的氧化物，故C正确；D.石灰水是氢氧化钙的水溶液，属于混合物，故D错误。

2．(2020·广东合格考)分类是学习和研究化学的一种重要方法，下列物质的分类正确的是(　　)

A．K2CO3和K2O都属于盐

B．KOH和CaCO3都属于碱

C．H2SO4和HNO3都属于酸

D．Na2O和Na2SiO3都属于氧化物

【解析】选C。A.K2CO3属于盐，K2O属于氧化物，A错误；B. KOH属于碱，CaCO3属于盐，B错误；C. H2SO4和HNO3都属于酸，C正确；D.Na2O属于氧化物，Na2SiO3属于盐，D错误。

3．(2020·北京合格考)当光束通过下列分散系时，能观察到丁达尔效应的是(　　)

A．NaCl溶液    B．蔗糖溶液

C．CuSO4溶液    D．AgI胶体

【解析】选D。NaCl溶液、蔗糖溶液、CuSO4溶液都不属于胶体分散系，用光束照射不能观察到丁达尔现象，AgI胶体属于胶体分散系，用光束照射能观察到丁达尔现象，故A错误；B.蔗糖溶液不属于胶体分散系，用光束照射不能观察到丁达尔现象，故B错误；C.CuSO4溶液不属于胶体分散系，用光束照射不能观察到丁达尔现象，故C错误。

4．(2020·福建合格考)光束通过下列液体时，在入射光侧面可观察到光亮通路(丁达尔效应)的是(　　)

A．碘酒        B．蒸馏水

C．氢氧化铁胶体     D．硫酸钠溶液

【解析】选C。只有胶体具有丁达尔效应：当光束通过胶体时，从侧面观察到一条光亮的“通路”，说明该液体属于胶体分散系。碘酒和硫酸钠溶液都属于溶液，属于混合物，不属于胶体，不会产生丁达尔效应，故A、D不符合题意；蒸馏水属于纯净物，不属于分散系，不属于胶体，不会产生丁达尔效应，故B不符合题意；氢氧化铁胶体，属于胶体，会产生丁达尔效应，故C符合题意。

5．(2020·江苏合格考)实验室有少量汞不慎撒落，处理方法是将硫黄粉撒在汞的表面，发生反应的化学方程式为Hg＋S===HgS，该反应属于(　　)

A．置换反应    B．化合反应

C．分解反应    D．复分解反应

【解析】选B。分解反应是一种物质分解生成两种或两种以上新物质的反应；置换反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应。复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应。化合反应是两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应，根据化学方程式反应物有两种，生成物是一种，所以是化合反应，故选B。

6．(2020·北京合格考)下列物质中，不属于电解质的是(　　)

A．Cu    B．K2SO4    C．HNO3    D．NaOH

【解析】选A。铜是单质，不属于电解质，故A选；K2SO4、HNO3、NaOH都是溶于水能导电的化合物，都属于电解质，故B、C、D不选。

　　【易错警示】理解电解质的概念是解题的关键，要注意电解质一定是化合物，单质、混合物既不是电解质，也不是非电解质。

7．(2020·北京合格考)下列反应的离子方程式书写不正确的是(　　)

A．碳酸钠溶液与足量盐酸反应：CO＋ 2H＋===CO2↑＋H2O

B．钠与水反应：Na＋H2O===Na＋＋OH－＋H2↑

C．氯化钡溶液与稀硫酸反应：Ba2＋＋SO===BaSO4↓

D．铜与稀硝酸反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

【解析】选B。A.碳酸钠溶液与足量盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的离子方程式为CO＋2H＋===CO2↑＋H2O，故A正确；B.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，故B错误；C.氯化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，反应的离子方程式为Ba2＋＋SO===BaSO4↓，故C正确；D.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故D正确。

8．(2020·江苏合格考)在含有大量的H＋、Ag＋、NO的溶液中，还可能大量共存的离子是(　　)

A．CO    B．OH－    C．Cl－    D．Na＋

【解析】选D。A. CO与H＋、Ag＋均反应，故不能大量共存，故A错误；B. OH－与H＋、Ag＋均反应，故不能大量共存，故B错误；C. Cl－与Ag＋反应，故不能大量共存，故C错误；D. Na＋与H＋、Ag＋、NO均不反应，故能大量共存，故D正确。

9．(2020·云南学业水平考试)下列反应均有气体生成，其中不属于氧化还原反应的是(　　)

A．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑

B．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O

C．2NO＋O2===2NO2

D．2H2O2===2H2O＋O2↑

【解析】选B。反应前后若无价态变化，则反应不为氧化还原反应；此外，置换反应一定属于氧化还原反应，复分解反应一定不属于氧化还原反应。A.该反应属于置换反应，属于氧化还原反应，A项不符合；B.该反应属于复分解反应，不属于氧化还原反应，B项符合；C.该反应N和O的价态发生变化，属于氧化还原反应，C项不符合；D.该反应O的价态发生变化，属于氧化还原反应，D项不符合。

　【方法点拨】判断一个反应是否为氧化还原反应，一方面可以从有无价态变化出发进行判断，另一方面也可以从反应类型出发进行判断。

10．(2020·江苏合格考)反应4Al＋3MnO23Mn＋2Al2O3可用来制取Mn，下列有关该反应的说法正确的是(　　)

A．Al是还原剂

B．MnO2发生氧化反应

C．Al的化合价降低

D．MnO2中O被还原

【解析】选A。A. Al的化合价升高，被氧化，是还原剂，故A正确；B. MnO2中锰元素化合价降低，被还原，发生还原反应，故B错误；C. Al的化合价升高，故C错误；D. MnO2中锰元素化合价降低，Mn被还原，故D错误。

1．(2020·全国Ⅲ卷)宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH)2·CuCO3)，青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3)。下列说法错误的是(　　)

A．保存《千里江山图》需控制温度和湿度

B．孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化

C．孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱

D．Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3

【解析】选C。由于Cu(OH)2·CuCO3和Cu(OH)2·2CuCO3在一定温度下能够分解，所以，保存《千里江山图》需控制温度和湿度，A正确；孔雀石、蓝铜矿颜料中铜均为最高价，还原性很弱，所以不会被空气氧化，B正确；孔雀石、蓝铜矿主要成分均为碱式碳酸盐，一定条件下可与酸反应，C错误；由于铜的质量分数Cu(OH)2>CuCO3，所以Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3，D正确。

2．(2020·浙江7月选考)反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是(　　)

A．1∶2    B．1∶1    C．2∶1    D．4∶1

【解析】选B。由反应方程式可知，反应物MnO2中的Mn元素的化合价为＋4价，生成物MnCl2中Mn元素的化合价为＋2价，反应物HCl中Cl元素的化合价为－1价，生成物Cl2中Cl元素的化合价为0价，故MnCl2是还原产物，Cl2是氧化产物，由氧化还原反应中得失电子守恒可知，n(Cl2)∶n(MnCl2)＝1∶1，B符合题意。

3．(2020·全国Ⅱ卷节选)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：

(1)Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为______________________________________。

(2)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为________mol；产生“气泡”的化学方程式为

______________________________。

(3)“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是______________________________________________________(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1 000 kg该溶液需消耗氯气的质量为________kg(保留整数)。

【解析】(1)由新制的HgO和Cl2反应来制备Cl2O，该反应为歧化反应，则一部分氯化合价降低生成HgCl2。根据守恒配平化学方程式为2Cl2＋HgO===HgCl2＋Cl2O。(2)生成ClO2的反应属于歧化反应，还原产物为NaCl，每生成1 mol ClO2，转移1 mol电子，则生成的NaCl为1 mol÷4＝0.25 mol，由氯元素守恒可知消耗NaClO2的量为1.25 mol; 由反应物可知产生“气泡”为CO2，反应的化学方程式为NaHCO3＋ NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2O。(3)酸性清洁剂的主要成分为HCl，与NaClO发生归中反应生成氯气，离子方程式为ClO－ ＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。设消耗氯气的质量为x kg，由化学方程式Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O得消耗的NaOH的质量为，由题意得：(1 000 kg－x kg)×30%－＝1 000 kg×1%; x＝203。

答案：(1)2Cl2＋HgO===HgCl2＋Cl2O

(2)1.25 　NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2O

(3)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O　203