資源簡介

微項(xiàng)目:科學(xué)使用含氯消毒劑
——運(yùn)用氧化還原反應(yīng)原理解決實(shí)際問題
【必備知識】
1.常見化學(xué)試劑的殺菌消毒原理
(1)酒精:吸收細(xì)菌蛋白質(zhì)中的水分,使其　　　　　。
(2)醫(yī)用雙氧水:具有　　　　,可以把膿液、污物中的細(xì)菌　　　　,從而殺死細(xì)菌。
2.次氯酸鈉
(1)物理性質(zhì):易溶于水的白色固體。
(2)化學(xué)性質(zhì)
①CO2通入NaClO溶液中:　 ;
②氧化性(與鹽酸混合):　 ;
③漂白性:可使有色衣物褪色;
④與過氧化氫反應(yīng):　 。
3.次氯酸
(1)物理性質(zhì):易溶于水。
(2)化學(xué)性質(zhì)
①與堿(NaOH)反應(yīng):　 ;
②不穩(wěn)定性(見光或加熱易分解):　 ;
③強(qiáng)氧化性:可以消毒,殺菌;
④遇過量HCl放出Cl2:　 ;
⑤含氯消毒劑長期敞口放置失效: 　 。
【參考答案】1.(1)脫水變性　(2)氧化性　氧化
2.(2)①NaClO+H2O+CO2NaHCO3+HClO
②NaClO+2HClCl2↑+H2O+NaCl
④NaClO+H2O2NaCl+O2↑+H2O
3.(2)①HClO+NaOHNaClO+H2O
②2HClO2HCl+O2↑
④HClO+HClCl2↑+H2O
⑤NaClO+H2O+CO2NaHCO3+HClO,2HClO2HCl+O2↑
情景思考
在我們的日常生活中會經(jīng)常用到各式各樣的消毒劑,如家庭中常用的84消毒液,醫(yī)院里常用的碘酒、雙氧水,衛(wèi)生防疫部門常用的漂白粉、灰錳氧等。
消毒劑應(yīng)用廣泛,種類繁多,你知道這些消毒劑的有效成分是什么嗎
【答案】84消毒液的有效成分是次氯酸鈉,漂白粉的有效成分是次氯酸鈣,碘酒是碘的酒精溶液,雙氧水的有效成分是H2O2,灰錳氧的成分是高錳酸鉀。
【關(guān)鍵能力】
項(xiàng)目活動1：解讀84消毒液的產(chǎn)品說明
　　84消毒液的產(chǎn)品說明如下:
產(chǎn)品特點(diǎn) 適用范圍及方法
本品是以次氯酸鈉為主要成分的液體消毒劑。有效氯含量為5.1%~6.9%,可殺滅腸道致病菌、化膿性球菌、致病性酵母菌,并能滅活病毒。 注意事項(xiàng) 1.外用消毒劑,須稀釋后使用,勿口服。 2.如原液接觸皮膚,立即用清水沖洗。 3.本品不適用于鋼和鋁制品的消毒。 4.本品易使有色衣物脫色,禁用于絲、毛、麻織物的消毒。 5.置于避光、陰涼處保存。 6.不得將本品與酸性產(chǎn)品(如潔廁類清潔產(chǎn)品)同時使用 飲食用具消毒 按1∶150的比例用水稀釋,有效氯含量約為400 mg·L-1。飲食用具清洗后進(jìn)行浸泡消毒,20 min后用生活飲用水將殘留消毒劑沖凈。 果蔬消毒 按1∶600的比例用水稀釋,有效氯含量約為100 mg·L-1。果蔬清洗后進(jìn)行浸泡消毒,10 min后用生活飲用水將殘留消毒劑沖凈。 織物消毒 按1∶240的比例用水稀釋,有效氯含量約為250 mg·L-1。消毒時將織物全部浸沒在消毒液中,20 min 后用生活飲用水將殘留消毒劑沖凈。 血液及黏液等液體污染物品的消毒 按1∶10的比例用水稀釋,有效氯含量約為6000 mg·L-1。將各類傳染病病原體污染物品浸沒在消毒液中,浸泡消毒60 min。 一般物體表面的消毒 馬桶、水槽、瓷磚、地板的消毒:按1∶150的比例用水稀釋,有效氯含量約為400 mg·L-1。對各類需要消毒的物體表面擦拭、浸泡、沖洗、噴灑消毒20 min(噴灑量以噴濕為準(zhǔn))
從物質(zhì)分類和氧化還原反應(yīng)的角度分析,84消毒液的有效成分次氯酸鈉具有什么性質(zhì)
【活動探究】
1.實(shí)驗(yàn)用品:稀釋的84消毒液,稀鹽酸,稀硫酸,NaOH溶液,淀粉碘化鉀溶液,淀粉碘化鉀試紙,pH試紙,膠頭滴管,培養(yǎng)皿,表面皿,棉花,玻璃棒。
2.實(shí)驗(yàn)方案
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
將一小片pH試紙置于表面皿上,用玻璃棒蘸取稀釋的84消毒液點(diǎn)到試紙中央 試紙先變藍(lán)色,后褪色 次氯酸鈉溶液顯堿性,且次氯酸鈉具有漂白性
按圖示向兩溶液中同時滴加淀粉碘化鉀溶液 溶液均變藍(lán)且b比a更快變藍(lán) 次氯酸鈉與硫酸反應(yīng)生成的HClO的漂白性強(qiáng)于次氯酸鈉
將少量稀釋的84消毒液與少量稀鹽酸混合加入培養(yǎng)皿中,同時放置濕潤的淀粉碘化鉀試紙,蓋上表面皿,并在表面皿與培養(yǎng)皿之間塞入蘸有NaOH溶液的棉花團(tuán) 產(chǎn)生黃綠色氣體,淀粉碘化鉀試紙變藍(lán) 次氯酸鈉中氯元素顯+1價,HCl中氯元素顯-1價,從氧化還原反應(yīng)規(guī)律看,兩者反應(yīng)生成Cl2,Cl2顯黃綠色,且能將I-氧化為碘單質(zhì),故淀粉碘化鉀試紙變藍(lán),蘸有NaOH溶液的棉花團(tuán)用于吸收氯氣,防止污染空氣
問題生成
1.84消毒液的產(chǎn)品說明中哪些注意事項(xiàng)可以用次氯酸鈉的性質(zhì)來解釋
【答案】注意事項(xiàng)1、2、3可用次氯酸鈉的氧化性、腐蝕性解釋。注意事項(xiàng)4、5、6是因?yàn)榇温人徕c具有漂白性,它能與酸反應(yīng)產(chǎn)生次氯酸,次氯酸也具有漂白性,且見光受熱易分解。
2.資料表明,84消毒液使用過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,次氯酸是如何產(chǎn)生的呢
【答案】次氯酸是一種酸性比碳酸弱的酸,根據(jù)較強(qiáng)酸制較弱酸的原理,空氣中的CO2溶于水,與次氯酸鈉反應(yīng)可產(chǎn)生次氯酸。
3.為什么84消毒液不能與潔廁靈(含有鹽酸)等酸性產(chǎn)品同時使用
【答案】84消毒液的有效成分為NaClO。NaClO具有強(qiáng)氧化性,與鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成有毒的氯氣:NaClO+2HCl NaCl+Cl2↑+H2O。
歸納總結(jié)：1.次氯酸鈉的性質(zhì)
2.次氯酸的性質(zhì)
(1)弱酸性:比碳酸弱。
(2)氧化性:能與Fe2+、S、I-等還原劑反應(yīng)。
(3)不穩(wěn)定性:見光易分解,2HClO2HCl+O2↑。
(4)漂白性:次氯酸具有強(qiáng)氧化性,能將某些有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)。
3.常見含氯消毒劑
遷移應(yīng)用
1.有經(jīng)驗(yàn)的阿姨在用氯氣消毒過的自來水洗有色衣服之前,都會將自來水在陽光下暴曬一段時間,其目的是(　　)。
A.使水中的雜質(zhì)沉淀 B.使水中的HClO分解
C.起到殺菌作用 D.增加水中O2的含量
【答案】B
【解析】氯水中的HClO具有漂白性,暴曬可使其分解,洗衣服不會褪色。
2.某同學(xué)購買了一瓶84消毒液,包裝說明如下:
凈含量:1000 mL 密度:1.19 g·cm-3 主要成分:25% NaClO 使用方法:稀釋100倍(體積比)使用 注意事項(xiàng):密封保存,易吸收空氣中的CO2而變質(zhì)
下列分析不正確的是(　　)。
A.該84消毒液的物質(zhì)的量濃度約為4.0 mol·L-1
B.該84消毒液敞口放置一段時間后濃度會變小
C.取100 mL該84消毒液稀釋100倍,稀釋后溶液中c(Na+)約為0.04 mol·L-1
D.參閱該84消毒液的說明,欲用NaClO固體配制含25% NaClO的消毒液480 mL,需要稱量的NaClO固體質(zhì)量為143 g
【答案】D
【解析】A項(xiàng),該84消毒液的物質(zhì)的量濃度c== mol·L-1≈4.0 mol·L-1;B項(xiàng),該84消毒液敞口放置一段時間后,由于其吸收空氣中的CO2變質(zhì)而使?jié)舛茸冃?C項(xiàng),稀釋后的溶液中c(Na+)等于其原物質(zhì)的量濃度的,約為0.04 mol·L-1;D項(xiàng),應(yīng)選取500 mL的容量瓶進(jìn)行配制,所以需要NaClO的質(zhì)量為0.5 L×4.0 mol·L-1×74.5 g·mol-1=149 g。
3.利用反應(yīng)NaClO+NaCl+H2SO4Na2SO4+Cl2↑+H2O可制取氯氣。為探究氯氣的性質(zhì),某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)在該實(shí)驗(yàn)中,制取氯氣的裝置是　　　　(填字母)。
(2)裝置B、C中依次放干燥的紅色布條和濕潤的紅色布條,實(shí)驗(yàn)過程中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)裝置B中的布條也褪色,其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　,請?zhí)岢龊侠淼母倪M(jìn)方法:　。
(3)D中的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　,反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　,分離D中液體的方法是　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)寫出氯氣與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為　　　　。為驗(yàn)證尾氣吸收后的溶液中存在Cl-,正確的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】(1)c
(2)Cl2中混有少量水蒸氣　在A、B之間增加裝有濃H2SO4的洗氣瓶
(3)下層CCl4層呈紫紅色　Cl2+2I-I2+2Cl-　分液
(4)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O　1∶1　取少量燒杯內(nèi)吸收Cl2后的溶液,加入足量稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,證明其中含有Cl-
【解析】(1)根據(jù)“固+液氣”原理可知,應(yīng)選擇c裝置制取Cl2。(2)布條褪色證明Cl2中混有H2O(g),生成了HClO,應(yīng)增加除H2O(g)的裝置。(3)Cl2+2I-I2+2Cl-,CCl4將I2萃取出來,I2溶于CCl4,溶液呈紫紅色,分離兩種互不相溶的液體采用分液法。(4)Cl2與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,根據(jù)反應(yīng)前后氯元素化合價變化可知,Cl2既作氧化劑,又作還原劑,且物質(zhì)的量之比為1∶1;檢驗(yàn)Cl-,應(yīng)先用稀HNO3中和溶液中的OH-,并將ClO-轉(zhuǎn)化為HClO,再加AgNO3溶液,若有AgCl白色沉淀生成,證明含有Cl-。
項(xiàng)目活動2：探究消毒劑的使用問題
　　某游泳池一直使用含氯消毒劑抑制藻類生長,誤加雙氧水后,泳池變綠,發(fā)生這種變化的原理是什么
　　設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究消毒劑在使用時應(yīng)注意的問題。
【活動探究】
1.實(shí)驗(yàn)用品
次氯酸鈉溶液,雙氧水,稀硝酸,硝酸銀溶液,火柴,試管,導(dǎo)管,膠頭滴管。
2.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)向圖示裝置中依次加入次氯酸鈉溶液、少量雙氧水。
現(xiàn)象與結(jié)論:觀察到有較多氣泡冒出。
(2)探究生成的氣體是否為氧氣:用帶火星的木條靠近導(dǎo)氣管管口,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
現(xiàn)象與結(jié)論:木條復(fù)燃,證明有氧氣生成。
(3)向試管中繼續(xù)加入雙氧水至過量,再加入足量稀硝酸酸化,最后加入硝酸銀溶液,檢驗(yàn)Cl-的存在。
問題生成
1.實(shí)驗(yàn)過程中為什么要控制雙氧水的用量
【答案】過量雙氧水久置也能緩慢分解生成氧氣。
2.為什么向試管中繼續(xù)加入過量雙氧水
【答案】加入過量雙氧水,目的是將次氯酸鈉全部還原,防止加入硝酸后生成HClO,HClO分解生成的HCl(Cl-)會干擾實(shí)驗(yàn)。
3.判斷Cl-存在的現(xiàn)象是什么 寫出該反應(yīng)的離子方程式。
【答案】產(chǎn)生白色沉淀;Cl-+Ag+AgCl↓。
歸納總結(jié)：分析和解決與化學(xué)相關(guān)的實(shí)際問題的思路方法
遷移應(yīng)用
1.漂白粉長期露置在空氣中失效的原因是(　　)。
A.吸收了氧氣和水蒸氣
B.吸收了二氧化碳和水蒸氣
C.漂白粉風(fēng)化
D.漂白粉不穩(wěn)定,見光分解
【答案】B
【解析】次氯酸鈣和二氧化碳、水反應(yīng)生成次氯酸,次氯酸不穩(wěn)定,光照易分解,導(dǎo)致漂白粉失效,化學(xué)方程式為Ca(ClO)2+CO2+H2O2HClO+CaCO3、2HClO2HCl+O2↑。
2.氯系消毒劑是目前使用最廣泛的一類消毒劑,在生產(chǎn)生活中有著重要的應(yīng)用,主要有氯氣、次氯酸、次氯酸鹽、亞氯酸鈉、二氧化氯以及氯胺等。
(1)氯氣對水殺菌消毒體系中起殺菌作用的主要是HClO,Cl2與水反應(yīng)生成HClO的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)與次氯酸相比,用次氯酸鹽作消毒劑的優(yōu)點(diǎn)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　(寫兩點(diǎn))。
(3)氯胺(NH2Cl)是一種長效緩釋有機(jī)氯消毒劑,有強(qiáng)氧化性,其殺菌能力是一般含氯消毒劑的4~5倍。氯胺中氯的化合價為　　　　,氯胺的消毒原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】(1)Cl2+H2OHClO+H++Cl-
(2)次氯酸鹽穩(wěn)定性好,可長期保存;容易儲存、運(yùn)輸
(3)+1　NH2Cl溶于水發(fā)生反應(yīng)NH2Cl+H2ONH3↑+HClO,反應(yīng)生成的HClO能殺菌消毒
3.某化工廠用氯氣與石灰乳生產(chǎn)漂白粉.該廠產(chǎn)品的使用說明書如下:
(1)漂白粉長期露置在空氣中會變質(zhì),寫出漂白粉變質(zhì)過程中涉及的2個化學(xué)方程式:
①　 ;
②　 。
(2)某實(shí)驗(yàn)室研究員將一定量完全變質(zhì)后的漂白粉溶于水,向其中加入足量稀硝酸,收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下448 mL氣體,則該漂白粉變質(zhì)前所含有效成分的質(zhì)量為　　　　(假設(shè)漂白粉中的其他成分不與稀硝酸反應(yīng))。
【答案】(1)①Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO
②2HClO2HCl+O2↑
(2)2.86 g
【解析】(2)加入稀硝酸發(fā)生的反應(yīng)為CaCO3+2HNO3Ca(NO3)2+CO2↑+H2O,則n(CO2)==0.02 mol,由Ca(ClO)2~CaCO3~CO2得,n[Ca(ClO)2]=0.02 mol,質(zhì)量為2.86 g。
【課堂檢測】
1.飲用水的消毒劑有多種,其中殺菌能力強(qiáng)且不會影響水質(zhì)的理想消毒劑是(　　)。
A.臭氧 B.漂白粉 C.液氯 D.明礬
【答案】A
【解析】臭氧是強(qiáng)氧化劑,具有殺菌消毒能力強(qiáng)的特點(diǎn),而且對水質(zhì)無任何影響;液氯、漂白粉均會引入ClO-,對人體有害;明礬具有凈水作用,殺菌能力較弱,而且會引入Al3+。
2.從反應(yīng)NaClO+2HCl(濃) NaCl+H2O+Cl2↑中可以看出,鹽酸具有的性質(zhì)是(　　)。
①酸性　②氧化性　③還原性
A.只有③ B.只有① C.①② D.①③
【答案】D
【解析】有2 mol HCl參加反應(yīng)時,其中1 mol HCl被氧化成Cl2,體現(xiàn)還原性;另1 mol HCl中氯元素化合價沒有變化,體現(xiàn)酸性。
3.人們常常噴灑84消毒液來消毒殺菌,其有效成分為NaClO。下列有關(guān)84消毒液的說法正確的是(　　)。
A.84消毒液屬于純凈物
B.84消毒液除了能殺菌消毒外,還可作漂白劑
C.84消毒液中的NaClO比較穩(wěn)定,不需密封保存
D.84消毒液殺菌消毒過程中并未發(fā)生氧化還原反應(yīng)
【答案】B
【解析】84消毒液是次氯酸鈉的水溶液,屬于混合物,A項(xiàng)錯誤;次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,因此84消毒液除了能殺菌消毒外,還可作漂白劑,B項(xiàng)正確;84消毒液在空氣中久置,先發(fā)生反應(yīng)CO2+H2O+NaClONaHCO3+HClO,后發(fā)生反應(yīng)2HClO2HCl+O2↑,從而變質(zhì),所以84消毒液需密封保存,C項(xiàng)錯誤;次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,因此84消毒液殺菌消毒過程中發(fā)生了氧化還原反應(yīng),D項(xiàng)錯誤。
4.漂白粉的主要成分可表示為Ca(OH)2·3CaCl(ClO)·nH2O,用過量的鹽酸和漂白粉作用可生成Cl2。Cl2與漂白粉的質(zhì)量比叫作漂白粉的“有效氯”。現(xiàn)有一種漂白粉的“有效氯”為0.355,則式中的n值約為(　　)。
A.7.5 B.8.0 C.9.5 D.11.0
【答案】B
【解析】設(shè)有1 mol Ca(OH)2·3CaCl(ClO)·nH2O,加入鹽酸,發(fā)生反應(yīng)ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O,根據(jù)方程式可知反應(yīng)生成3 mol Cl2,則=0.355,n≈8.0。
5.漂白粉、84消毒液、氯胺都是應(yīng)用廣泛的氯系消毒劑。回答下列問題:
(1)漂白粉溶液能殺菌消毒的原因是　　　　　　　　　　(用化學(xué)方程式表示)。
(2)有效氯是漂白粉中有效Ca(ClO)2含量的大小標(biāo)志。
已知:Ca(ClO)2+4HClCaCl2+2Cl2↑+2H2O
有效氯=×100%
若某漂白粉的有效氯為65%,則該漂白粉中Ca(ClO)2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=　　　　　　　。
(3)潔廁靈(主要成分是濃鹽酸)不能與84消毒液(有效成分是NaClO)混用,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用離子方程式表示)。
(4)某小組的同學(xué)在瓷碗中盛放20 mL 84消毒液,露置在陽光充足的室內(nèi),他們對84消毒液的消毒效果和組成成分的變化進(jìn)行了研究。得出的數(shù)據(jù)如圖所示:
從圖1和圖2可知,暴露在空氣中半小時后,84消毒液中的主要溶質(zhì)是　　　　,用化學(xué)方程式表示其中變化的主要原因:　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。
(5)氯胺是一種長效緩釋有機(jī)氯消毒劑,有強(qiáng)氧化性,其殺菌能力是一般含氯消毒劑的4~5倍,下列有關(guān)氯胺(NH2Cl)的說法一定不正確的是　　　　(填字母)。
A.氯胺與水反應(yīng)的產(chǎn)物為NH2OH(羥氨)和HCl
B.氯胺與水的反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)
C.氯胺中氯元素的化合價為+1
D.氯胺的消毒原理與漂白粉相似
(6)Cl2、H2O2、ClO2(還原產(chǎn)物為Cl-)、O3(1 mol O3轉(zhuǎn)化為1 mol O2和1 mol H2O)等物質(zhì)也常被用作消毒劑。等物質(zhì)的量的上述物質(zhì)消毒效率最高的是　　　　(填字母)。
A.Cl2 B.H2O2 C.ClO2 D.O3
【答案】(1)Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO
(2)65.4%
(3)ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O
(4)NaCl　NaClO+CO2+H2OHClO+NaHCO3　2HClO2HCl+O2↑　NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑
(5)A　(6)C
【解析】(1)漂白粉溶液與空氣中的CO2反應(yīng)生成具有強(qiáng)氧化性的HClO,所以能殺菌消毒。
(2)設(shè)反應(yīng)中生成了2 mol Cl2,則所需1 mol Ca(ClO)2的質(zhì)量為143 g,漂白粉的質(zhì)量為≈218.5 g,Ca(ClO)2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%≈65.4%。
(3)NaClO有強(qiáng)氧化性,ClO-能氧化濃鹽酸中的Cl-,生成有毒的Cl2。
(4)從圖1看,30 min后,溶液已無消毒效果,說明NaClO已經(jīng)反應(yīng)完全;從圖2看,30 min后,溶液已經(jīng)呈中性,HClO的酸性比碳酸的酸性弱,說明NaClO溶液先與空氣中的CO2反應(yīng),生成NaHCO3和HClO,HClO見光分解生成的HCl與Na2CO3反應(yīng)生成NaCl。
(5)NH2Cl+H2ONH3+HClO,反應(yīng)生成的HClO能殺菌消毒,該反應(yīng)中元素的化合價沒有發(fā)生變化,是非氧化還原反應(yīng)。
(6)等物質(zhì)的量時,ClO2得到的電子最多,消毒效率最高。
6.84消毒液的主要成分為NaClO,“潔廁靈”的有效成分為濃鹽酸,家庭室內(nèi)切不可將兩者混合使用,因?yàn)槟馨l(fā)生反應(yīng)NaClO + 2HCl(濃)NaCl+ A↑ + H2O(已配平)。某興趣小組在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)櫥內(nèi)探究上述反應(yīng),請回答下列問題:
(1)A的名稱為　　　　　;NaClO對應(yīng)的酸性氧化物的化學(xué)式為　　　　　。
(2)上述反應(yīng)中的五種物質(zhì),其中屬于電解質(zhì)的有　　　　　　　　　　　。
(3)為吸收實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的有毒尾氣,可向反應(yīng)廢液中加入　　　　　　　(填化學(xué)式);若要收集純凈、干燥的氯氣,可先后將氣體通過裝有　　　　(填字母)的洗氣瓶洗氣。
A.飽和食鹽水、石灰乳　B.濃硫酸、飽和食鹽水
C.飽和食鹽水、濃硫酸 D.飽和碳酸鈉溶液、濃硫酸
(4)為增強(qiáng)消毒液的消毒效果,可向消毒液中加入適量的稀鹽酸,用離子方程式表示其反應(yīng)的原理:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。該反應(yīng)說明稀鹽酸和濃鹽酸在性質(zhì)上　　　　(填“相同”或“不同”)。
【答案】(1)氯氣　Cl2O
(2)NaClO、HCl、 NaCl、H2O
(3)NaOH　C
(4)ClO-+H+HClO　不同
【解析】(1)NaClO中氯元素的化合價為+1,所以酸性氧化物為Cl2O。
(2)電解質(zhì)是在水溶液中或熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電的化合物,在NaClO、HCl、NaCl、Cl2、H2O中,Cl2是單質(zhì),既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),其他都是電解質(zhì)。
(4)為增強(qiáng)消毒液的消毒效果,可向消毒液中加入適量的稀鹽酸使其生成次氯酸,離子方程式為ClO-+H+HClO;NaClO + 2HCl(濃)NaCl+Cl2↑ + H2O,NaClO+ HClNaCl+HClO,由此可見稀鹽酸和濃鹽酸在性質(zhì)上不同。
7.氯氣用于自來水的殺菌消毒,但在消毒時會產(chǎn)生一些負(fù)面影響,因此人們開始研究一些新型自來水消毒劑。某學(xué)習(xí)小組查閱資料發(fā)現(xiàn)NCl3(N元素為-3價,Cl元素為+1價)可作為殺菌消毒劑,該小組利用如圖所示的裝置制備NCl3,并探究NCl3的漂白性。NCl3的相關(guān)性質(zhì)如下:
物理性質(zhì) 制備原理 化學(xué)性質(zhì)
黃色油狀液體,熔點(diǎn)為-40 ℃,沸點(diǎn)為71 ℃,不溶于冷水,易溶于有機(jī)溶劑,密度為1.65 g·mL-1 Cl2與NH4Cl水溶液在低溫下反應(yīng)生成NCl3和HCl 95 ℃時爆炸,熱水中發(fā)生水解
回答下列問題:
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?接口連接的順序?yàn)?—　　　—　　　—2—3—6—7—　　　—　　　—　　　。
(2)C裝置中盛放的試劑為飽和食鹽水,E裝置中盛放的試劑為　　　　　　。
(3)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 　 。
(4)B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 　 ;
當(dāng)B裝置蒸餾燒瓶中出現(xiàn)較多油狀液體后,關(guān)閉接口2處的活塞,控制水浴加熱的溫度為　　　　　　。
【答案】(1)4　5　10　9　8
(2)NaOH溶液
(3)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(4)3Cl2+NH4ClNCl3+4HCl　71~95 ℃
【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是制備NCl3,并探究NCl3的漂白性。結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置分析,通過A裝置制備氯氣,通過C裝置除去氯氣中的氯化氫,然后將氯氣通入B裝置制取和分離出NCl3,通過D裝置將產(chǎn)品引入F裝置,最后通過E裝置吸收多余的氯氣,洗氣瓶氣流方向?yàn)殚L管進(jìn)氣短管出氣,接口連接的順序?yàn)?—4—5—2—3—6—7—10—9—8。
(2)E裝置的作用為吸收多余的氯氣,盛放的試劑為NaOH溶液。
(4)B裝置中氯氣與氯化銨溶液反應(yīng)生成NCl3和鹽酸,化學(xué)方程式為3Cl2+NH4ClNCl3+4HCl;根據(jù)題給信息知,NCl3的沸點(diǎn)為71 ℃,95 ℃時爆炸,故控制水浴加熱的溫度為71~95 ℃。
8.NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等。回答下列問題:
(1)NaClO2是將ClO2通入NaOH和H2O2混合液中制得的,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為　　　　,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力,其定義是每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為　　　　　　(保留兩位小數(shù))。
【答案】(1)2∶1　2ClO2+H2O2+2NaOH 2NaClO2+O2↑+2H2O
(2)1.57 g
【解析】(2)由信息知,要求出每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力,先求得1 g NaClO2轉(zhuǎn)變?yōu)镃l-轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為×4 mol,再設(shè)有x g Cl2變?yōu)镃l-的氧化能力與1 g NaClO2的氧化能力相當(dāng),列方程得×4=×2,解得x≈1.57,即有效氯含量為1.57 g。
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