(共54张PPT)
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
【学习目标】 1.从物质类别、元素化合价的角度预测含氯消毒剂有效成分的性质。
2.利用氧化还原反应分析并解释消毒剂在使用过程中产生的现象和出现的问题。
3.增强合理使用化学品的意识,科学使用含氯消毒剂。
项目活动1
PART
01
第一部分
项目活动1 解读84消毒液的产品说明
1.常用化学试剂的杀菌消毒原理
(1)酒精:吸收细菌蛋白中的水分,使其脱水变性。体积分数为________的酒精消毒杀菌的效果最好。
(2)医用双氧水:具有____________,可以把脓液、污物中的细菌__________来杀死细菌。
75%
氧化性
氧化
2.84消毒液的成分和性质
(1)84消毒液的有效成分是______________。从元素化合价的角度看,次氯酸钠中的氯元素为________价,化合价可以降低,因而次氯酸钠具有__________性;从物质类别的角度看,次氯酸钠属于盐,可以与稀酸反应生成次氯酸,次氯酸具有更强的____________。在使用过程中,84消毒液中的次氯酸钠与水和空气中的二氧化碳反应生成次氯酸(化学方程式:__________________________________________),从而发挥消毒功能。
次氯酸钠
+1
氧化
氧化性
NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO
(2)次氯酸虽然有较好的消毒、漂白作用,但在光照条件下会分解(化学方程式:________________________________),因此不宜直接用作消毒剂或漂白剂。
3.探究84消毒液有效成分的性质
资料:84消毒液的产品使用说明
1.如原液接触皮肤,立即用清水冲洗。
2.本品易使有色衣物脱色,禁用于丝、毛、麻织物的消毒。
3.置于避光、阴凉处保存。
4.不得将本品与酸性产品(如洁厕类清洁产品)同时使用。
(1)提出问题:从物质类别和氧化还原反应角度分析,84消毒液的有效成分NaClO有什么性质?
(2)预测性质
①从物质类别上看:NaClO为一种弱酸盐(类比Na2CO3),溶液呈碱性,能和较强酸反应生成HClO。
②从价态上看:NaClO中的Cl元素为+1价,有降低到-1价或0价的趋势,具有氧化性。
③从使用说明上看:NaClO有一定的漂白性。
(3)实验用品
稀释的84消毒液,稀盐酸,稀硫酸,NaOH溶液,淀粉碘化钾溶液;淀粉碘化钾试纸,pH试纸,胶头滴管,培养皿,表面皿,棉花,玻璃棒。
(4)实验探究
实验方案 实验现象与结论
①将一小片pH试纸置于表面皿上,用玻璃棒蘸取稀释的84消毒液点在试纸中央 试纸先________,后____________,说明次氯酸钠溶液显__________性,且次氯酸钠具有_______性
变蓝色
褪色
碱
漂白
实验方案 实验现象与结论
②按下图向两溶液中同时滴加淀粉碘化钾溶液 溶液均变蓝且b比a快,说明次氯酸钠与稀硫酸反应生成的HClO的氧化性比次氯酸钠的更________
强
实验方案 实验现象与结论
③将少量稀释的84消毒液与少量稀盐酸混合加入培养皿中,同时放置湿润的淀粉碘化钾试纸,盖上表面皿,并在表面皿与培养皿之间塞入蘸有NaOH溶液的棉花团 ①产生________色气体,淀粉碘化钾试纸变________;
②次氯酸钠中氯元素显+1价,HCl中氯元素显-1 价,从氧化还原反应规律看,二者反应生成Cl2,且能将碘离子氧化为碘单质;
③蘸有NaOH溶液的棉花团用于吸收氯气,防止污染空气
黄绿
蓝
4.常见含氯消毒剂
(1)84消毒液为什么不能与洁厕剂(通常含盐酸)等酸性产品同时使用?
(2)资料表明,84消毒液在使用过程中起主要消毒作用的是次氯酸。在日常生活中使用84消毒液,次氯酸是如何产生的呢? 为什么要置于避光、阴凉处保存?
√
1.有经验的阿姨在用氯气消毒过的自来水洗有色衣服之前,都会将自来水在阳光下暴晒一段时间,目的是( )
A.使水中的杂质沉淀
B.使水中的HClO分解
C.起到杀菌作用
D.增加水中O2的含量
解析:用Cl2消毒的自来水中含有HClO,HClO具有漂白性,暴晒可使HClO分解,洗衣服时就不会使有色衣服褪色。
√
2.由于氯气不便于保存,生活中常用的含氯消毒剂是84消毒液或漂白粉。下列关于工业生产的说法正确的是( )
A.工业上利用H2和Cl2的混合气体在光照下反应来制取盐酸
B.工业上以氯气和澄清石灰水为原料制取漂白粉
C.工业上将氯气溶于NaOH溶液中制取漂白粉
D.漂白粉要干燥和密封保存
解析:工业上利用H2在Cl2中燃烧来制取盐酸,A项不正确;
工业上以氯气和石灰乳为原料制取漂白粉,B、C项不正确;
3.消毒剂在生产、生活中有极其重要的作用,开发具有广谱、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。
(1)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是_______(填字母)。
A.Cl2 B.H2O2
C.ClO2 D.O3
C
解析:1 mol Cl2(发生的反应为Cl2+H2O===HCl+HClO)、H2O2、ClO2、O3分别消毒时,转移电子的物质的量依次为1 mol、2 mol、5 mol、2 mol,故等物质的量的上述物质反应时ClO2转移的电子数最多,消毒效率最高。
(2)消毒剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定,易分解,反应的离子方程式为HClO2―→ClO2↑+H++Cl-+H2O(未配平)。在该反应中,当有1 mol ClO2生成时转移的电子数目约为_________。
解析:题给反应中氯元素化合价既升高又降低,HClO2中+3价的氯元素一部分升高到ClO2中的+4价,一部分降低到-1价,当有1 mol ClO2生成时,反应中转移1 mol电子,即转移的电子数目约为6.02×1023。
6.02×1023
(3)利用氯碱工业的产物可以生产84消毒液,写出有关反应的化学方程式: _____________________________________。
解析:氯碱工业的产物是NaOH、H2和Cl2,NaOH溶液和Cl2反应可以得到含有NaClO的溶液。
Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O
项目活动2
PART
02
第二部分
项目活动2 探究消毒剂的使用问题
1.分析和解决与化学相关的实际问题的思路和方法
(1)分析实际问题中涉及哪些物质;有多种可能时可逐一研究,也可将物质分类并选定代表物进行研究。
(2)预测选定的物质具有什么性质、可能发生哪些化学反应。
(3)推测事件中的现象或问题是由什么物质和变化引发的,提出假设。
(4)设计实验验证假设,注意使实验条件与真实情境尽量保持一致,必要时设计控制变量的对比实验。
(5)思考对同一现象的解释是否存在其他可能;如存在时,进行必要的假设并验证。
2.实例——探究含氯消毒剂的使用问题
探究的问题 实验内容 实验现象 结论和解释
含氯消毒剂能否与过氧化氢消毒剂混用 向盛有少量稀释的84消毒液的试管中加入适量的过氧化氢消毒剂,将带火星的木条伸入试管中 试管中产生______________,带火星的木条__________ 含氯消毒剂与过氧化氢消毒剂不能混用,二者混合发生反应:___________
_________________
大量无色气泡
复燃
H2O2+ClO-
===Cl-+O2↑+H2O
探究的问题 实验内容 实验现象 结论和解释
过氧化氢消毒剂对绿藻去除率的影响 取两份相同的含绿藻的河水,一份滴加1∶150稀释的84消毒液;另一份滴加含有过氧化氢消毒剂的1∶150稀释的84消毒液 含有过氧化氢消毒剂的1∶150稀释的84消毒液对绿藻的去除率低 (1)过氧化氢使ClO-浓度降低,对藻类生长的抑制作用______,水中含氧量__________;
(2)84消毒液对绿藻的去除效果优于过氧化氢
减弱
升高
(1)选取和使用消毒剂时应注意哪些问题?
(2)如果你是游泳场馆的负责人,你会怎样解决池水变绿的问题?请说明理由。
提示:(1)①消毒剂的种类较多,应根据需要选择消毒效果好、对物品损坏小的消毒剂;②不同的消毒剂稳定性不同,选择时应注意产品的有效期;③使用时应根据使用说明书正确使用;④不同类型的消毒剂尤其是相互反应的消毒剂不能混用;⑤消毒剂大多具有一定的毒性、腐蚀性,切忌内服;⑥使用时注意个人防护,必要时应戴防护眼镜、口罩和手套等。
(2)①定期换水,保证泳池水质安全卫生;②定时投放含氯消毒剂,保持一定含氯量,杀菌消毒,抑制藻类生长。
消毒剂的使用误区
(1)“混用更保险”:使用消毒剂一定要科学,使用前一定要认真了解各种消毒剂的成分及性质,有针对性地选择和使用,切不可混用,因为混用后有可能产生有毒物质或降低效果。
(2)“越浓越保险”:消毒剂浓度并不是越浓效果越好,如75%的酒精可以吸收细菌蛋白中的水分,使蛋白质脱水变性,而纯酒精或95%的酒精会使菌体表面形成保护膜,阻止乙醇分子进一步渗入,降低杀菌效果。
1.为防控甲型流感,同学们每天用84消毒液(NaClO溶液)消毒,下列说法不正确的是( )
A.NaClO溶液的消毒原理是HClO具有强氧化性
B.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移2 mol 电子
C.NaClO溶液的漂白原理与Na2O2相同
D.84消毒液与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用会产生有毒的氯气
√
解析:HClO具有氧化性,可以杀死细菌,故A正确;
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,Cl2中Cl元素化合价从0价变为+1或-1价,所以1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移1 mol电子,故B错误;
NaClO、Na2O2的漂白原理都是利用氧化性漂白,故C正确;
84消毒液中含有NaClO,洁厕灵中含有盐酸,二者混合发生反应:ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O,产生有毒的氯气,故D正确。
√
2.下列有关H2O2的说法错误的是( )
A.H2O2、Na2O2都属于过氧化物
B.H2O2是绿色氧化剂,可用作医疗消毒剂
C.H2O2既有氧化性又有还原性,与Cl2、KMnO4反应时H2O2均表现氧化性
D.H2O2用作漂白剂是利用氧化性,漂白原理与HClO类似
解析:H2O2、Na2O2都属于过氧化物,A正确;
H2O2具有氧化性,被还原时产物为H2O,是绿色氧化剂,可用作医疗消毒剂,B正确;
H2O2既有氧化性又有还原性,遇到强氧化剂(如Cl2、KMnO4)时表现还原性,C错误;
HClO、H2O2用作漂白剂均是利用氧化性,漂白原理类似,D正确。
3.(2024·龙岩二中高一月考)化学就在我们身边。下表是生活中常见的两种清洁剂,已知NaClO+2HCl===NaCl+X↑+H2O。下列说法不正确的是( )
清洁剂名称 洁厕灵 84消毒液
有效成分 HCl NaClO
A.X是Cl2
B.洁厕灵与84消毒液混用,消毒效果更好
C.84消毒液中NaClO属于盐,其中Cl元素的化合价为+1价
D.洁厕灵可用于金属表面除锈
√
解析:由原子守恒可知,X为Cl2,故A正确;
洁厕灵与84消毒液混用会生成有毒的氯气,故B错误;
84消毒液中NaClO属于盐,其中Cl元素的化合价为+1价,故C正确;
洁厕灵的主要成分为盐酸,能用于金属表面除锈,故D正确。
课堂检测 巩固落实
PART
03
第三部分
√
1.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,漂白效果会更好的原因可能是( )
A.漂白粉被氧化了
B.漂白粉溶液跟空气中的CO2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: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发生了化学反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,次氯酸具有漂白性,故选B。
2.下列说法错误的是( )
A.84消毒液的有效成分是NaClO,NaClO具有强氧化性,能杀灭细菌和病毒
B.医疗上常用75%的乙醇溶液作为消毒剂
C.84消毒液和医用酒精混合使用杀菌消毒效果更好
D.由于84消毒液的腐蚀性和刺激性很强,使用时使用者必须先佩戴手套和口罩
√
解析:84消毒液的有效成分是NaClO,NaClO具有强氧化性,能杀灭细菌和病毒,A正确;
医疗上常用75%的乙醇溶液作为消毒剂,B正确;
84消毒液的有效成分为次氯酸钠,次氯酸钠会与乙醇发生复杂的化学反应,产生有毒气体,因此二者不能混合使用,C错误;
由于84消毒液的腐蚀性和刺激性很强,因此使用时使用者必须先佩戴手套和口罩,D正确。
3.(2024·蚌埠高一期末)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+3Na2O2===2Na2FeO4+Na2O。下列说法正确的是( )
A.Na2FeO4中Fe元素化合价为+4价
B.Fe2O3是氧化剂,Na2O2是还原剂
C.Na2O2也是一种消毒剂
D.Na2FeO4具有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物也能消毒杀菌
√
解析:根据化合价原则可知,Na2FeO4中Fe元素化合价为+6价,A项错误;
Fe2O3是还原剂,Na2O2是氧化剂,B项错误;
Na2O2的氧化性强于Na2FeO4,Na2O2也可作为消毒剂,C项正确;
Na2FeO4具有强氧化性,能消毒杀菌,还原产物是Fe3+,Fe3+在水溶液中易形成Fe(OH)3胶体,能吸附水中悬浮杂质,但不能消毒杀菌,D项错误。
实验操作
实验现象 混合后溶液的pH=9.9,短时间内溶液未褪色,一段时间后溶液褪色 混合后溶液pH=5.0,溶液迅速褪色,无气体产生 混合后溶液pH=3.2,溶液迅速褪色,并产生大量能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体
4.84消毒液(有效成分为NaClO)可用于杀菌消毒和漂白,下列实验现象的分析不正确的是( )
A.对比实验①和②,实验②中溶液迅速褪色的原因是发生了反应ClO-+H+===HClO
B.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClO===Cl2↑+H2O
C.对比实验②和③,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性
D.加酸可以提高84消毒液的漂白效果,但需要调控到合适的pH才能安全使用
√
解析:实验①和②表明,次氯酸根离子在碱性和酸性溶液中均具有漂白性,且在酸性溶液中漂白效果更好,实验②中发生了反应ClO-+H+===HClO,A项正确;
实验③中使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体是Cl2,产生的原因是在强酸性溶液中发生了反应ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O,HClO分解的产物是O2和HCl,B项错误;
实验②和③表明,溶液的酸性越强,次氯酸根离子的氧化性越强,实验②中溶液的酸性较弱,ClO-不能氧化Cl-,实验③中溶液的酸性较强,ClO-可将Cl-氧化为Cl2,C项正确;
对比实验①和②,说明加酸可以提高84消毒液的漂白效果,对比实验②和③,说明溶液的酸性过强,会生成有毒的氯气,D项正确。
5.(2024·三明高一检测)氯是一种重要的“成盐元素”,下图是几种常见的含氯产品。回答下列问题:
(1)舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制备氯气的主要方法之一,写出该反应的离子方程式:__________________________________________。
(2)已知KMnO4与浓盐酸反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,该反应也可以用来制取氯气,请用单线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目:
_________________________________________________。
(3)实验室还可以利用反应KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O制取氯气。若制取标准状况下6.72 L氯气,反应过程中转移电子的数目为____________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
0.5NA
4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O
(5)漂白粉的有效成分是____________(填化学式),新买的漂白粉没有保存说明书,请你为漂白粉设计一份保存注意事项:______________________
_________________________。
解析:漂白粉为混合物,是由氯化钙和次氯酸钙组成的,有效成分为次氯酸钙,化学式为Ca(ClO)2;次氯酸钙能与空气中的水、二氧化碳反应生成次氯酸和碳酸钙,次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气而失效,所以漂白粉应密封、避光、在干燥处保存,避免与酸性物质接触。
Ca(ClO)2
密封、避光、在干燥处
保存,避免与酸性物质接触微项目 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
【学习目标】 1.从物质类别、元素化合价的角度预测含氯消毒剂有效成分的性质。
2.利用氧化还原反应分析并解释消毒剂在使用过程中产生的现象和出现的问题。
3.增强合理使用化学品的意识,科学使用含氯消毒剂。
项目活动1 解读84消毒液的产品说明[学生用书P82]
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1.常用化学试剂的杀菌消毒原理
(1)酒精:吸收细菌蛋白中的水分,使其脱水变性。体积分数为________的酒精消毒杀菌的效果最好。
(2)医用双氧水:具有____________,可以把脓液、污物中的细菌__________来杀死细菌。
2.84消毒液的成分和性质
(1)84消毒液的有效成分是______________。从元素化合价的角度看,次氯酸钠中的氯元素为________价,化合价可以降低,因而次氯酸钠具有__________性;从物质类别的角度看,次氯酸钠属于盐,可以与稀酸反应生成次氯酸,次氯酸具有更强的____________。在使用过程中,84消毒液中的次氯酸钠与水和空气中的二氧化碳反应生成次氯酸(化学方程式:__________________________________________),从而发挥消毒功能。
(2)次氯酸虽然有较好的消毒、漂白作用,但在光照条件下会分解(化学方程式:________________________________),因此不宜直接用作消毒剂或漂白剂。
3.探究84消毒液有效成分的性质
资料:84消毒液的产品使用说明
1.如原液接触皮肤,立即用清水冲洗。
2.本品易使有色衣物脱色,禁用于丝、毛、麻织物的消毒。
3.置于避光、阴凉处保存。
4.不得将本品与酸性产品(如洁厕类清洁产品)同时使用。
(1)提出问题:从物质类别和氧化还原反应角度分析,84消毒液的有效成分NaClO有什么性质?
(2)预测性质
①从物质类别上看:NaClO为一种弱酸盐(类比Na2CO3),溶液呈碱性,能和较强酸反应生成HClO。
②从价态上看:NaClO中的Cl元素为+1价,有降低到-1价或0价的趋势,具有氧化性。
③从使用说明上看:NaClO有一定的漂白性。
(3)实验用品
稀释的84消毒液,稀盐酸,稀硫酸,NaOH溶液,淀粉碘化钾溶液;淀粉碘化钾试纸,pH试纸,胶头滴管,培养皿,表面皿,棉花,玻璃棒。
(4)实验探究
实验方案 实验现象与结论
①将一小片pH试纸置于表面皿上,用玻璃棒蘸取稀释的84消毒液点在试纸中央 试纸先________,后____________,说明次氯酸钠溶液显__________性,且次氯酸钠具有__________性
②按下图向两溶液中同时滴加淀粉碘化钾溶液 INCLUDEPICTURE "20B105.TIF" INCLUDEPICTURE "20B105.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "20B105.TIF" \* MERGEFORMAT 溶液均变蓝且b比a快,说明次氯酸钠与稀硫酸反应生成的HClO的氧化性比次氯酸钠的更________
③将少量稀释的84消毒液与少量稀盐酸混合加入培养皿中,同时放置湿润的淀粉碘化钾试纸,盖上表面皿,并在表面皿与培养皿之间塞入蘸有NaOH溶液的棉花团 INCLUDEPICTURE "20B106.TIF" INCLUDEPICTURE "20B106.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "20B106.TIF" \* MERGEFORMAT ①产生________色气体,淀粉碘化钾试纸变________;②次氯酸钠中氯元素显+1价,HCl中氯元素显-1 价,从氧化还原反应规律看,二者反应生成Cl2,且能将碘离子氧化为碘单质;③蘸有NaOH溶液的棉花团用于吸收氯气,防止污染空气
4.常见含氯消毒剂
INCLUDEPICTURE "24CH3.TIF" INCLUDEPICTURE "24CH3.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "24CH3.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT (1)84消毒液为什么不能与洁厕剂(通常含盐酸)等酸性产品同时使用?
(2)资料表明,84消毒液在使用过程中起主要消毒作用的是次氯酸。在日常生活中使用84消毒液,次氯酸是如何产生的呢? 为什么要置于避光、阴凉处保存?
提示:(1)NaClO具有强氧化性,能与盐酸发生氧化还原反应生成有毒的氯气:NaClO+2HCl===NaCl+Cl2↑+H2O。
(2)次氯酸是一种比碳酸还弱的酸,根据较强酸制较弱酸的原理,空气中的CO2溶于水生成碳酸,碳酸与次氯酸钠反应可产生次氯酸。HClO在光照条件下会分解:2HClO2HCl+O2↑,所以84消毒液要置于避光、阴凉处保存。
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1.有经验的阿姨在用氯气消毒过的自来水洗有色衣服之前,都会将自来水在阳光下暴晒一段时间,目的是( )
A.使水中的杂质沉淀
B.使水中的HClO分解
C.起到杀菌作用
D.增加水中O2的含量
2.由于氯气不便于保存,生活中常用的含氯消毒剂是84消毒液或漂白粉。下列关于工业生产的说法正确的是( )
A.工业上利用H2和Cl2的混合气体在光照下反应来制取盐酸
B.工业上以氯气和澄清石灰水为原料制取漂白粉
C.工业上将氯气溶于NaOH溶液中制取漂白粉
D.漂白粉要干燥和密封保存
3.消毒剂在生产、生活中有极其重要的作用,开发具有广谱、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。
(1)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是____________(填字母)。
A.Cl2 B.H2O2
C.ClO2 D.O3
(2)消毒剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定,易分解,反应的离子方程式为HClO2―→ClO2↑+H++Cl-+H2O(未配平)。在该反应中,当有1 mol ClO2生成时转移的电子数目约为____________。
(3)利用氯碱工业的产物可以生产84消毒液,写出有关反应的化学方程式: _________________________________________________
_________________________________________________。
项目活动2 探究消毒剂的使用问题[学生用书P84]
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1.分析和解决与化学相关的实际问题的思路和方法
(1)分析实际问题中涉及哪些物质;有多种可能时可逐一研究,也可将物质分类并选定代表物进行研究。
(2)预测选定的物质具有什么性质、可能发生哪些化学反应。
(3)推测事件中的现象或问题是由什么物质和变化引发的,提出假设。
(4)设计实验验证假设,注意使实验条件与真实情境尽量保持一致,必要时设计控制变量的对比实验。
(5)思考对同一现象的解释是否存在其他可能;如存在时,进行必要的假设并验证。
2.实例——探究含氯消毒剂的使用问题
探究的问题 实验内容 实验现象 结论和解释
含氯消毒剂能否与过氧化氢消毒剂混用 向盛有少量稀释的84消毒液的试管中加入适量的过氧化氢消毒剂,将带火星的木条伸入试管中 试管中产生__________________,带火星的木条__________ 含氯消毒剂与过氧化氢消毒剂不能混用,二者混合发生反应:_________________________
过氧化氢消毒剂对绿藻去除率的影响 取两份相同的含绿藻的河水,一份滴加1∶150稀释的84消毒液;另一份滴加含有过氧化氢消毒剂的1∶150稀释的84消毒液 含有过氧化氢消毒剂的1∶150稀释的84消毒液对绿藻的去除率低 (1)过氧化氢使ClO-浓度降低,对藻类生长的抑制作用______,水中含氧量__________;(2)84消毒液对绿藻的去除效果优于过氧化氢
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT (1)选取和使用消毒剂时应注意哪些问题?
(2)如果你是游泳场馆的负责人,你会怎样解决池水变绿的问题?请说明理由。
提示:(1)①消毒剂的种类较多,应根据需要选择消毒效果好、对物品损坏小的消毒剂;②不同的消毒剂稳定性不同,选择时应注意产品的有效期;③使用时应根据使用说明书正确使用;④不同类型的消毒剂尤其是相互反应的消毒剂不能混用;⑤消毒剂大多具有一定的毒性、腐蚀性,切忌内服;⑥使用时注意个人防护,必要时应戴防护眼镜、口罩和手套等。
(2)①定期换水,保证泳池水质安全卫生;②定时投放含氯消毒剂,保持一定含氯量,杀菌消毒,抑制藻类生长。
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "归纳提升LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "归纳提升LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "归纳提升LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
消毒剂的使用误区
(1)“混用更保险”:使用消毒剂一定要科学,使用前一定要认真了解各种消毒剂的成分及性质,有针对性地选择和使用,切不可混用,因为混用后有可能产生有毒物质或降低效果。
(2)“越浓越保险”:消毒剂浓度并不是越浓效果越好,如75%的酒精可以吸收细菌蛋白中的水分,使蛋白质脱水变性,而纯酒精或95%的酒精会使菌体表面形成保护膜,阻止乙醇分子进一步渗入,降低杀菌效果。
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1.为防控甲型流感,同学们每天用84消毒液(NaClO溶液)消毒,下列说法不正确的是( )
A.NaClO溶液的消毒原理是HClO具有强氧化性
B.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移2 mol 电子
C.NaClO溶液的漂白原理与Na2O2相同
D.84消毒液与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用会产生有毒的氯气
2.下列有关H2O2的说法错误的是( )
A.H2O2、Na2O2都属于过氧化物
B.H2O2是绿色氧化剂,可用作医疗消毒剂
C.H2O2既有氧化性又有还原性,与Cl2、KMnO4反应时H2O2均表现氧化性
D.H2O2用作漂白剂是利用氧化性,漂白原理与HClO类似
3.(2024·龙岩二中高一月考)化学就在我们身边。下表是生活中常见的两种清洁剂,已知NaClO+2HCl===NaCl+X↑+H2O。下列说法不正确的是( )
清洁剂名称 洁厕灵 84消毒液
有效成分 HCl NaClO
A.X是Cl2
B.洁厕灵与84消毒液混用,消毒效果更好
C.84消毒液中NaClO属于盐,其中Cl元素的化合价为+1价
D.洁厕灵可用于金属表面除锈
INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT [学生用书P85]
1.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,漂白效果会更好的原因可能是( )
A.漂白粉被氧化了
B.漂白粉溶液跟空气中的CO2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
2.下列说法错误的是( )
A.84消毒液的有效成分是NaClO,NaClO具有强氧化性,能杀灭细菌和病毒
B.医疗上常用75%的乙醇溶液作为消毒剂
C.84消毒液和医用酒精混合使用杀菌消毒效果更好
D.由于84消毒液的腐蚀性和刺激性很强,使用时使用者必须先佩戴手套和口罩
3.(2024·蚌埠高一期末)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+3Na2O2===2Na2FeO4+Na2O。下列说法正确的是( )
A.Na2FeO4中Fe元素化合价为+4价
B.Fe2O3是氧化剂,Na2O2是还原剂
C.Na2O2也是一种消毒剂
D.Na2FeO4具有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物也能消毒杀菌
4.84消毒液(有效成分为NaClO)可用于杀菌消毒和漂白,下列实验现象的分析不正确的是( )
实验操作 INCLUDEPICTURE "25LX143.TIF" INCLUDEPICTURE "25LX143.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25LX143.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25LX144.TIF" INCLUDEPICTURE "25LX144.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25LX144.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25LX145.TIF" INCLUDEPICTURE "25LX145.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25LX145.TIF" \* MERGEFORMAT
实验现象 混合后溶液的pH=9.9,短时间内溶液未褪色,一段时间后溶液褪色 混合后溶液pH=5.0,溶液迅速褪色,无气体产生 混合后溶液pH=3.2,溶液迅速褪色,并产生大量能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体
A.对比实验①和②,实验②中溶液迅速褪色的原因是发生了反应ClO-+H+===HClO
B.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClO===Cl2↑+H2O
C.对比实验②和③,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性
D.加酸可以提高84消毒液的漂白效果,但需要调控到合适的pH才能安全使用
5.(2024·三明高一检测)氯是一种重要的“成盐元素”,下图是几种常见的含氯产品。回答下列问题:
INCLUDEPICTURE "25LX146.TIF" INCLUDEPICTURE "25LX146.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25LX146.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制备氯气的主要方法之一,写出该反应的离子方程式:___________________________________
_________________________________________________。
(2)已知KMnO4与浓盐酸反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,该反应也可以用来制取氯气,请用单线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目:_________________________________________________
_________________________________________________。
(3)实验室还可以利用反应KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O制取氯气。若制取标准状况下6.72 L氯气,反应过程中转移电子的数目为____________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(4)某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合溶液,经测定ClO-与ClO的物质的量之比为1∶1,写出该反应的化学方程式:___________________________________
_________________________________________________。
(5)漂白粉的有效成分是____________(填化学式),新买的漂白粉没有保存说明书,请你为漂白粉设计一份保存注意事项:_________________________________________________
_________________________________________________。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
【学习目标】 1.从物质类别、元素化合价的角度预测含氯消毒剂有效成分的性质。
2.利用氧化还原反应分析并解释消毒剂在使用过程中产生的现象和出现的问题。
3.增强合理使用化学品的意识,科学使用含氯消毒剂。
项目活动1 解读84消毒液的产品说明[学生用书P82]
INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材自主预习LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1.常用化学试剂的杀菌消毒原理
(1)酒精:吸收细菌蛋白中的水分,使其脱水变性。体积分数为________的酒精消毒杀菌的效果最好。
(2)医用双氧水:具有____________,可以把脓液、污物中的细菌__________来杀死细菌。
2.84消毒液的成分和性质
(1)84消毒液的有效成分是______________。从元素化合价的角度看,次氯酸钠中的氯元素为________价,化合价可以降低,因而次氯酸钠具有__________性;从物质类别的角度看,次氯酸钠属于盐,可以与稀酸反应生成次氯酸,次氯酸具有更强的____________。在使用过程中,84消毒液中的次氯酸钠与水和空气中的二氧化碳反应生成次氯酸(化学方程式:__________________________________________),从而发挥消毒功能。
(2)次氯酸虽然有较好的消毒、漂白作用,但在光照条件下会分解(化学方程式:________________________________),因此不宜直接用作消毒剂或漂白剂。
3.探究84消毒液有效成分的性质
资料:84消毒液的产品使用说明
1.如原液接触皮肤,立即用清水冲洗。
2.本品易使有色衣物脱色,禁用于丝、毛、麻织物的消毒。
3.置于避光、阴凉处保存。
4.不得将本品与酸性产品(如洁厕类清洁产品)同时使用。
(1)提出问题:从物质类别和氧化还原反应角度分析,84消毒液的有效成分NaClO有什么性质?
(2)预测性质
①从物质类别上看:NaClO为一种弱酸盐(类比Na2CO3),溶液呈碱性,能和较强酸反应生成HClO。
②从价态上看:NaClO中的Cl元素为+1价,有降低到-1价或0价的趋势,具有氧化性。
③从使用说明上看:NaClO有一定的漂白性。
(3)实验用品
稀释的84消毒液,稀盐酸,稀硫酸,NaOH溶液,淀粉碘化钾溶液;淀粉碘化钾试纸,pH试纸,胶头滴管,培养皿,表面皿,棉花,玻璃棒。
(4)实验探究
实验方案 实验现象与结论
①将一小片pH试纸置于表面皿上,用玻璃棒蘸取稀释的84消毒液点在试纸中央 试纸先________,后____________,说明次氯酸钠溶液显__________性,且次氯酸钠具有__________性
②按下图向两溶液中同时滴加淀粉碘化钾溶液 INCLUDEPICTURE "20B105.TIF" INCLUDEPICTURE "20B105.TIF" \* MERGEFORMAT 溶液均变蓝且b比a快,说明次氯酸钠与稀硫酸反应生成的HClO的氧化性比次氯酸钠的更________
③将少量稀释的84消毒液与少量稀盐酸混合加入培养皿中,同时放置湿润的淀粉碘化钾试纸,盖上表面皿,并在表面皿与培养皿之间塞入蘸有NaOH溶液的棉花团 INCLUDEPICTURE "20B106.TIF" INCLUDEPICTURE "20B106.TIF" \* MERGEFORMAT ①产生________色气体,淀粉碘化钾试纸变________;②次氯酸钠中氯元素显+1价,HCl中氯元素显-1 价,从氧化还原反应规律看,二者反应生成Cl2,且能将碘离子氧化为碘单质;③蘸有NaOH溶液的棉花团用于吸收氯气,防止污染空气
4.常见含氯消毒剂
INCLUDEPICTURE "24CH3.TIF" INCLUDEPICTURE "24CH3.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT (1)84消毒液为什么不能与洁厕剂(通常含盐酸)等酸性产品同时使用?
(2)资料表明,84消毒液在使用过程中起主要消毒作用的是次氯酸。在日常生活中使用84消毒液,次氯酸是如何产生的呢? 为什么要置于避光、阴凉处保存?
提示:(1)NaClO具有强氧化性,能与盐酸发生氧化还原反应生成有毒的氯气:NaClO+2HCl===NaCl+Cl2↑+H2O。
(2)次氯酸是一种比碳酸还弱的酸,根据较强酸制较弱酸的原理,空气中的CO2溶于水生成碳酸,碳酸与次氯酸钠反应可产生次氯酸。HClO在光照条件下会分解:2HClO2HCl+O2↑,所以84消毒液要置于避光、阴凉处保存。
[答案自填] 75% 氧化性 氧化 次氯酸钠 +1 氧化 氧化性 NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO 2HClO2HCl+O2↑ 变蓝色 褪色 碱 漂白 强 黄绿 蓝
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1.有经验的阿姨在用氯气消毒过的自来水洗有色衣服之前,都会将自来水在阳光下暴晒一段时间,目的是( )
A.使水中的杂质沉淀
B.使水中的HClO分解
C.起到杀菌作用
D.增加水中O2的含量
解析:选B。用Cl2消毒的自来水中含有HClO,HClO具有漂白性,暴晒可使HClO分解,洗衣服时就不会使有色衣服褪色。
2.由于氯气不便于保存,生活中常用的含氯消毒剂是84消毒液或漂白粉。下列关于工业生产的说法正确的是( )
A.工业上利用H2和Cl2的混合气体在光照下反应来制取盐酸
B.工业上以氯气和澄清石灰水为原料制取漂白粉
C.工业上将氯气溶于NaOH溶液中制取漂白粉
D.漂白粉要干燥和密封保存
解析:选D。工业上利用H2在Cl2中燃烧来制取盐酸,A项不正确;工业上以氯气和石灰乳为原料制取漂白粉,B、C项不正确;漂白粉露置在潮湿的空气中,会缓慢变质而失效,发生反应的化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO,2HClO2HCl+O2↑,D项正确。
3.消毒剂在生产、生活中有极其重要的作用,开发具有广谱、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。
(1)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是____________(填字母)。
A.Cl2 B.H2O2
C.ClO2 D.O3
(2)消毒剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定,易分解,反应的离子方程式为HClO2―→ClO2↑+H++Cl-+H2O(未配平)。在该反应中,当有1 mol ClO2生成时转移的电子数目约为____________。
(3)利用氯碱工业的产物可以生产84消毒液,写出有关反应的化学方程式: _________________________________________________
_________________________________________________。
解析:(1)1 mol Cl2(发生的反应为Cl2+H2O===HCl+HClO)、H2O2、ClO2、O3分别消毒时,转移电子的物质的量依次为1 mol、2 mol、5 mol、2 mol,故等物质的量的上述物质反应时ClO2转移的电子数最多,消毒效率最高。(2)题给反应中氯元素化合价既升高又降低,HClO2中+3价的氯元素一部分升高到ClO2中的+4价,一部分降低到-1价,当有1 mol ClO2生成时,反应中转移1 mol电子,即转移的电子数目约为6.02×1023。(3)氯碱工业的产物是NaOH、H2和Cl2,NaOH溶液和Cl2反应可以得到含有NaClO的溶液。
答案:(1)C (2)6.02×1023 (3)Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O
项目活动2 探究消毒剂的使用问题[学生用书P84]
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1.分析和解决与化学相关的实际问题的思路和方法
(1)分析实际问题中涉及哪些物质;有多种可能时可逐一研究,也可将物质分类并选定代表物进行研究。
(2)预测选定的物质具有什么性质、可能发生哪些化学反应。
(3)推测事件中的现象或问题是由什么物质和变化引发的,提出假设。
(4)设计实验验证假设,注意使实验条件与真实情境尽量保持一致,必要时设计控制变量的对比实验。
(5)思考对同一现象的解释是否存在其他可能;如存在时,进行必要的假设并验证。
2.实例——探究含氯消毒剂的使用问题
探究的问题 实验内容 实验现象 结论和解释
含氯消毒剂能否与过氧化氢消毒剂混用 向盛有少量稀释的84消毒液的试管中加入适量的过氧化氢消毒剂,将带火星的木条伸入试管中 试管中产生__________________,带火星的木条__________ 含氯消毒剂与过氧化氢消毒剂不能混用,二者混合发生反应:_________________________
过氧化氢消毒剂对绿藻去除率的影响 取两份相同的含绿藻的河水,一份滴加1∶150稀释的84消毒液;另一份滴加含有过氧化氢消毒剂的1∶150稀释的84消毒液 含有过氧化氢消毒剂的1∶150稀释的84消毒液对绿藻的去除率低 (1)过氧化氢使ClO-浓度降低,对藻类生长的抑制作用______,水中含氧量__________;(2)84消毒液对绿藻的去除效果优于过氧化氢
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT (1)选取和使用消毒剂时应注意哪些问题?
(2)如果你是游泳场馆的负责人,你会怎样解决池水变绿的问题?请说明理由。
提示:(1)①消毒剂的种类较多,应根据需要选择消毒效果好、对物品损坏小的消毒剂;②不同的消毒剂稳定性不同,选择时应注意产品的有效期;③使用时应根据使用说明书正确使用;④不同类型的消毒剂尤其是相互反应的消毒剂不能混用;⑤消毒剂大多具有一定的毒性、腐蚀性,切忌内服;⑥使用时注意个人防护,必要时应戴防护眼镜、口罩和手套等。
(2)①定期换水,保证泳池水质安全卫生;②定时投放含氯消毒剂,保持一定含氯量,杀菌消毒,抑制藻类生长。
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "归纳提升LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "归纳提升LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
消毒剂的使用误区
(1)“混用更保险”:使用消毒剂一定要科学,使用前一定要认真了解各种消毒剂的成分及性质,有针对性地选择和使用,切不可混用,因为混用后有可能产生有毒物质或降低效果。
(2)“越浓越保险”:消毒剂浓度并不是越浓效果越好,如75%的酒精可以吸收细菌蛋白中的水分,使蛋白质脱水变性,而纯酒精或95%的酒精会使菌体表面形成保护膜,阻止乙醇分子进一步渗入,降低杀菌效果。
[答案自填] 大量无色气泡 复燃 H2O2+ClO-===Cl-+O2↑+H2O 减弱 升高
INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "多维迁移应用LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1.为防控甲型流感,同学们每天用84消毒液(NaClO溶液)消毒,下列说法不正确的是( )
A.NaClO溶液的消毒原理是HClO具有强氧化性
B.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移2 mol 电子
C.NaClO溶液的漂白原理与Na2O2相同
D.84消毒液与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用会产生有毒的氯气
解析:选B。HClO具有氧化性,可以杀死细菌,故A正确;Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,Cl2中Cl元素化合价从0价变为+1或-1价,所以1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移1 mol电子,故B错误;NaClO、Na2O2的漂白原理都是利用氧化性漂白,故C正确;84消毒液中含有NaClO,洁厕灵中含有盐酸,二者混合发生反应:ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O,产生有毒的氯气,故D正确。
2.下列有关H2O2的说法错误的是( )
A.H2O2、Na2O2都属于过氧化物
B.H2O2是绿色氧化剂,可用作医疗消毒剂
C.H2O2既有氧化性又有还原性,与Cl2、KMnO4反应时H2O2均表现氧化性
D.H2O2用作漂白剂是利用氧化性,漂白原理与HClO类似
解析:选C。H2O2、Na2O2都属于过氧化物,A正确;H2O2具有氧化性,被还原时产物为H2O,是绿色氧化剂,可用作医疗消毒剂,B正确;H2O2既有氧化性又有还原性,遇到强氧化剂(如Cl2、KMnO4)时表现还原性,C错误;HClO、H2O2用作漂白剂均是利用氧化性,漂白原理类似,D正确。
3.(2024·龙岩二中高一月考)化学就在我们身边。下表是生活中常见的两种清洁剂,已知NaClO+2HCl===NaCl+X↑+H2O。下列说法不正确的是( )
清洁剂名称 洁厕灵 84消毒液
有效成分 HCl NaClO
A.X是Cl2
B.洁厕灵与84消毒液混用,消毒效果更好
C.84消毒液中NaClO属于盐,其中Cl元素的化合价为+1价
D.洁厕灵可用于金属表面除锈
解析:选B。由原子守恒可知,X为Cl2,故A正确;洁厕灵与84消毒液混用会生成有毒的氯气,故B错误;84消毒液中NaClO属于盐,其中Cl元素的化合价为+1价,故C正确;洁厕灵的主要成分为盐酸,能用于金属表面除锈,故D正确。
INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT [学生用书P85]
1.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,漂白效果会更好的原因可能是( )
A.漂白粉被氧化了
B.漂白粉溶液跟空气中的CO2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发生了化学反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,次氯酸具有漂白性,故选B。
2.下列说法错误的是( )
A.84消毒液的有效成分是NaClO,NaClO具有强氧化性,能杀灭细菌和病毒
B.医疗上常用75%的乙醇溶液作为消毒剂
C.84消毒液和医用酒精混合使用杀菌消毒效果更好
D.由于84消毒液的腐蚀性和刺激性很强,使用时使用者必须先佩戴手套和口罩
解析:选C。84消毒液的有效成分是NaClO,NaClO具有强氧化性,能杀灭细菌和病毒,A正确;医疗上常用75%的乙醇溶液作为消毒剂,B正确;84消毒液的有效成分为次氯酸钠,次氯酸钠会与乙醇发生复杂的化学反应,产生有毒气体,因此二者不能混合使用,C错误;由于84消毒液的腐蚀性和刺激性很强,因此使用时使用者必须先佩戴手套和口罩,D正确。
3.(2024·蚌埠高一期末)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+3Na2O2===2Na2FeO4+Na2O。下列说法正确的是( )
A.Na2FeO4中Fe元素化合价为+4价
B.Fe2O3是氧化剂,Na2O2是还原剂
C.Na2O2也是一种消毒剂
D.Na2FeO4具有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物也能消毒杀菌
解析:选C。根据化合价原则可知,Na2FeO4中Fe元素化合价为+6价,A项错误;Fe2O3是还原剂,Na2O2是氧化剂,B项错误;Na2O2的氧化性强于Na2FeO4,Na2O2也可作为消毒剂,C项正确;Na2FeO4具有强氧化性,能消毒杀菌,还原产物是Fe3+,Fe3+在水溶液中易形成Fe(OH)3胶体,能吸附水中悬浮杂质,但不能消毒杀菌,D项错误。
4.84消毒液(有效成分为NaClO)可用于杀菌消毒和漂白,下列实验现象的分析不正确的是( )
实验操作 INCLUDEPICTURE "25LX143.TIF" INCLUDEPICTURE "25LX143.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25LX144.TIF" INCLUDEPICTURE "25LX144.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25LX145.TIF" INCLUDEPICTURE "25LX145.TIF" \* MERGEFORMAT
实验现象 混合后溶液的pH=9.9,短时间内溶液未褪色,一段时间后溶液褪色 混合后溶液pH=5.0,溶液迅速褪色,无气体产生 混合后溶液pH=3.2,溶液迅速褪色,并产生大量能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体
A.对比实验①和②,实验②中溶液迅速褪色的原因是发生了反应ClO-+H+===HClO
B.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClO===Cl2↑+H2O
C.对比实验②和③,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性
D.加酸可以提高84消毒液的漂白效果,但需要调控到合适的pH才能安全使用
解析:选B。实验①和②表明,次氯酸根离子在碱性和酸性溶液中均具有漂白性,且在酸性溶液中漂白效果更好,实验②中发生了反应ClO-+H+===HClO,A项正确;实验③中使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体是Cl2,产生的原因是在强酸性溶液中发生了反应ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O,HClO分解的产物是O2和HCl,B项错误;实验②和③表明,溶液的酸性越强,次氯酸根离子的氧化性越强,实验②中溶液的酸性较弱,ClO-不能氧化Cl-,实验③中溶液的酸性较强,ClO-可将Cl-氧化为Cl2,C项正确;对比实验①和②,说明加酸可以提高84消毒液的漂白效果,对比实验②和③,说明溶液的酸性过强,会生成有毒的氯气,D项正确。
5.(2024·三明高一检测)氯是一种重要的“成盐元素”,下图是几种常见的含氯产品。回答下列问题:
INCLUDEPICTURE "25LX146.TIF" INCLUDEPICTURE "25LX146.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制备氯气的主要方法之一,写出该反应的离子方程式:___________________________________
_________________________________________________。
(2)已知KMnO4与浓盐酸反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,该反应也可以用来制取氯气,请用单线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目:_________________________________________________
_________________________________________________。
(3)实验室还可以利用反应KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O制取氯气。若制取标准状况下6.72 L氯气,反应过程中转移电子的数目为____________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(4)某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合溶液,经测定ClO-与ClO的物质的量之比为1∶1,写出该反应的化学方程式:___________________________________
_________________________________________________。
(5)漂白粉的有效成分是____________(填化学式),新买的漂白粉没有保存说明书,请你为漂白粉设计一份保存注意事项:_________________________________________________
_________________________________________________。
解析:(1)实验室可利用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下制取氯气,该反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
(2)该反应中,锰元素化合价由+7价降低为+2价,得到电子;氯元素化合价由-1价升高为0价,失去电子,故用单线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目为
(3)根据化学方程式可知,生成3 mol氯气时,转移电子的物质的量为5 mol,故制备标准状况下6.72 L氯气时转移电子的数目为××NA mol-1=0.5NA。
(4)氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合溶液,经测定ClO-与ClO的物质的量之比为1∶1,反应的化学方程式为4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O。
(5)漂白粉为混合物,是由氯化钙和次氯酸钙组成的,有效成分为次氯酸钙,化学式为Ca(ClO)2;次氯酸钙能与空气中的水、二氧化碳反应生成次氯酸和碳酸钙,次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气而失效,所以漂白粉应密封、避光、在干燥处保存,避免与酸性物质接触。
答案:(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(3)0.5NA
(4)4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O
(5)Ca(ClO)2 密封、避光、在干燥处保存,避免与酸性物质接触