2025年上学期高一化学新情境问题专练（二）

2025年上学期高一化学新情境问题专练（二）一、氯及其化合物在生活中的应用情境1：自来水消毒与余氯检测某自来水厂采用液氯消毒工艺，其原理是利用Cl₂与水反应生成具有强氧化性的HClO杀灭细菌。出厂水余氯含量需控制在0.05-4mg/L之间，过高会产生异味，过低则无法保证消毒效果。（1）写出Cl₂与水反应的化学方程式，并用双线桥法标出电子转移方向和数目。（2）某居民发现自来水有刺激性气味，取100mL水样加入淀粉-KI溶液，观察到溶液变蓝。①解释变蓝现象的离子方程式：__________②若消耗0.01mol/LNa₂S₂O₃标准溶液2.5mL（反应：I₂+2S₂O₃²⁻=2I⁻+S₄O₆²⁻），计算水样中余氯（以Cl₂计）的浓度为____mg/L，判断是否符合国家标准。（3）为去除水中余氯，可向水中加入适量Na₂SO₃，写出反应的离子方程式并说明选用该试剂的理由。情境2：84消毒液的使用安全84消毒液（有效成分为NaClO）与洁厕灵（含浓HCl）混用会产生有毒气体。某实验小组进行如下探究：实验序号操作现象①取2mL84消毒液，滴加2滴酚酞溶液变红，片刻后褪色②向①中继续滴加浓盐酸产生黄绿色气体，溶液红色褪去（1）解释实验①中溶液先变红后褪色的原因：__________（2）写出实验②中产生气体的化学方程式，并用单线桥法分析电子转移情况。（3）结合上述实验，设计家庭使用84消毒液的安全注意事项（至少2条）。二、离子反应与工业生产情境3：海水提镁工艺中的离子反应海水提镁的简化流程如下：海水→（加石灰乳）→Mg(OH)₂沉淀→（加盐酸）→MgCl₂溶液→（蒸发结晶）→MgCl₂·6H₂O→（电解熔融MgCl₂）→Mg（1）写出“加石灰乳”步骤的离子方程式，并用平衡移动原理解释Mg²⁺沉淀完全的条件。（2）“蒸发结晶”过程中，为防止MgCl₂水解，需在HCl气流中进行，写出MgCl₂水解的离子方程式。（3）某工厂用1000L海水（含Mg²⁺1.2g/L）提取镁，若产率为80%，可得到单质镁的质量为____kg。情境4：废水处理中的离子反应某电镀厂废水中含有Cu²⁺、Cr³⁺、Fe³⁺等离子，处理流程如下：①调节pH至3.5，加入H₂O₂溶液②继续调节pH至8，过滤得到滤渣和达标废水已知：Fe(OH)₃完全沉淀pH=3.2，Cr(OH)₃完全沉淀pH=5.6，Cu(OH)₂完全沉淀pH=6.4（1）步骤①中H₂O₂的作用是__________，写出反应的离子方程式（以Cr³⁺为例）。（2）通过计算说明调节pH至8的原因：__________（3）若废水中c(Cu²⁺)=0.01mol/L，计算Cu(OH)₂的Ksp=__________（已知pH=6.4时c(Cu²⁺)=1×10⁻⁵mol/L）。三、铁及其化合物的性质探究情境5：补铁剂的成分分析某补铁口服液标签显示其主要成分为Fe²⁺，辅料含维生素C。实验小组设计如下实验验证：实验步骤操作现象①取2mL口服液，滴加KSCN溶液无明显现象②向①中滴加H₂O₂溶液溶液变为血红色③另取2mL口服液，加入少量淀粉溶液，再滴加碘水溶液蓝色褪去（1）解释实验①无现象而实验②显红色的原因：__________（2）写出实验②中H₂O₂参与反应的离子方程式，并用“→”标出电子转移方向。（3）结合实验③分析维生素C在口服液中的作用，设计实验验证该结论（写出操作、现象和结论）。情境6：暖宝宝的发热原理某品牌暖宝宝主要成分为铁粉、活性炭、NaCl和水，其发热原理是铁的吸氧腐蚀。（1）写出吸氧腐蚀的正极反应式：__________（2）小组同学进行对比实验：实验组药品温度上升值（℃）A铁粉+水5B铁粉+水+活性炭12C铁粉+水+活性炭+NaCl28①分析B组温度高于A组的原因：__________②设计实验验证NaCl的作用（写出实验方案和预期现象）。（3）取使用后的暖宝宝残渣，加入足量稀H₂SO₄，观察到有气泡产生，写出反应的离子方程式并解释原因。四、综合应用题情境7：化学实验中的异常现象探究某学生进行“Fe(OH)₂制备”实验时，按照教材步骤（向FeSO₄溶液中滴加NaOH溶液），观察到白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。为探究灰绿色物质的成分，设计如下实验：实验操作现象结论取灰绿色沉淀，加入足量盐酸沉淀溶解，溶液呈浅绿色含有Fe²⁺向上述溶液中滴加KSCN溶液溶液变为血红色含有Fe³⁺（1）写出白色沉淀变为红褐色的化学方程式：__________（2）查阅资料发现灰绿色物质是Fe(OH)₂·Fe(OH)₃的混合体，计算该混合沉淀中Fe²⁺与Fe³⁺的物质的量之比为3:1时，氢氧根离子与铁元素的个数比。（3）为制备较纯净的Fe(OH)₂，设计改进方案（提供试剂：FeSO₄溶液、NaOH溶液、植物油、铁粉、稀硫酸），画出实验装置图并说明操作要点。情境8：元素周期律的应用短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如图所示，其中Y的单质是黄绿色气体。XYZW（1）写出元素符号：X____，Z____（2）比较Z、W最高价氧化物对应水化物的酸性：>，用原子结构解释原因。（3）Y的单质与W的钠盐溶液反应，若通入少量Y₂，产物为NaHSO₄和HCl；通入过量Y₂，产物为Na₂SO₄和Cl₂。①写出过量Y₂反应的化学方程式：__________②结合氧化还原反应规律，分析反应物用量对产物的影响：__________五、实验设计与探究情境9：厨房中的化学实验利用厨房中的物品设计实验验证Na₂CO₃和NaHCO₃的性质差异：（1）提供试剂：小苏打（NaHCO₃）、食用碱（Na₂CO₃）、白醋、水、玻璃杯、筷子。设计实验证明：①热稳定性：Na₂CO₃>NaHCO₃（写出操作和现象）②与酸反应速率：NaHCO₃>Na₂CO₃（写出操作和现象）（2）取等质量的小苏打和食用碱，分别与足量白醋反应，产生CO₂的体积更大的是____，解释原因（用离子方程式和必要的文字说明）。情境10：补铁剂中铁元素价态的测定某补铁片（含Fe²⁺和Fe³⁺）说明书标注：每片含Fe元素10mg。实验小组设计如下方案测定：①取10片药片，研磨后加入稀H₂SO₄溶解，配成100mL溶液②取25mL溶液，加入0.01mol/LKMnO₄溶液至恰好褪色，消耗V₁mL③另取25mL溶液，加入过量KI溶液，用0.01mol/LNa₂S₂O₃溶液滴定，消耗V₂mL（1）步骤②中KMnO₄溶液褪色的离子方程式：__________（2）若V₁=3.1mL，V₂=12.4mL，计算每片药片中Fe²⁺的质量为____mg，Fe³⁺的质