第2章 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-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书word（鲁科版2019 单选）

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。 一、常用含氯消毒剂——84消毒液 1．常见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。 (2)医用双氧水：具有氧化性，可以把脓液、污物中的细菌氧化，从而杀死细菌。 2．探究84消毒液的有效成分次氯酸钠的性质 (1)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。 (2)实验方案设计及实施 预测性质 实验内容 实验现象 实验结论 碱性 在表面皿上放置pH试纸，用玻璃棒蘸取少量84消毒液滴在试纸中央 试纸先变蓝后褪色 次氯酸钠溶液显碱性，且次氯酸钠具有氧化性 氧化性 取几滴淀粉碘化钾溶液于培养皿中，滴加少量稀释的84消毒液 溶液变蓝 次氯酸钠具有氧化性：ClO－＋2I－＋H2O===I2＋Cl－＋2OH－ 取少量稀释的84消毒液于培养皿中，滴加适量稀盐酸，用湿润的淀粉碘化钾试纸检验 试纸变蓝 次氯酸钠具有氧化性：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O、Cl2＋2I－===I2＋2Cl－ 次氯酸钠可以与稀硫酸反应生成次氯酸 取少量稀释的84消毒液于培养皿中，滴加适量稀硫酸，另取一小片pH试纸于表面皿上，用玻璃棒蘸取该混合溶液滴在pH试纸中央 pH试纸先变红后褪色 次氯酸钠与稀硫酸反应生成HClO：H＋＋ClO－===HClO 学生用书↓第76页 1．教材中的产品说明中的哪些注意事项可以用次氯酸钠的性质来解释？ 提示：①次氯酸钠具有腐蚀性(强氧化性)，接触皮肤时，应立即用清水冲洗。②次氯酸钠的强氧化性使其不适用于铁制品和铝制品的消毒。③次氯酸钠与H2O和空气中的CO2反应生成的次氯酸具有漂白作用，禁止用于丝、毛、麻织物的消毒；次氯酸见光易分解，故84消毒液应置于避光阴凉处保存。 2．84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？ 提示：因为洁厕剂中含有的盐酸与84消毒液中含有的次氯酸钠反应生成氯气，易使人中毒。 3．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H2O及空气中的CO2反应可生成次氯酸，反应的化学方程式为NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO。 　　归纳总结 1．次氯酸钠 2．次氯酸的性质 (1)弱酸性：比碳酸弱。 (2)氧化性：能与S2－、SO、I－、Fe2＋等还原剂反应。 (3)不稳定性：见光易分解，2HClO2HCl＋O2↑。 (4)漂白性：次氯酸具有强氧化性，能将某些有色物质氧化成无色物质。 3．常见含氯消毒剂 1．某消毒液的有效成分为NaClO。下列用来解释事实的离子方程式中，不合理的是(　　) A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O B．该消毒液放置在空气中易失效：ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋H＋＋CO 、2HClO2HCl＋O2↑ C．该消毒液与洁厕灵(主要成分为盐酸)混用，产生有毒气体Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH＋ClO－===HClO＋CH3COO－ B　[将Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液，离子方程式为2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O，A项合理；NaClO与水和空气中的CO2反应生成HClO和NaHCO3，HCO 不能拆开写，正确的离子方程式为ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO，B项不合理；该消毒液与洁厕灵混用时，ClO－与Cl－会发生氧化还原反应生成Cl2，C项合理；HClO有较强的漂白性，因为CH3COOH的酸性强于HClO，在该消毒液中加入CH3COOH，会使CH3COOH与ClO－反应生成HClO，增强其漂白性，D项合理。] 2．现在越来越多的人意识到84消毒液、过氧乙酸(CH3COOOH)、医用酒精、口罩等的重要作用。对于上述化学药品或用品，下列说法错误的是(　　) A．医用酒精中乙醇的体积分数为75% B．N95口罩烘烤后不能再继续使用，必须更换 C．过氧乙酸具有比较强的氧化性，其相对分子质量为76 D．84消毒液的有效成分是NaClO，将它与浓盐酸混合后消毒效果更好 D　[医用酒精的浓度为75%，该浓度表示的是体积分数，故A正确；N95口罩为一次性口罩，烘烤后更是失去了其应有的防护效果，必须更换，故B正确；过氧乙酸具有强氧化性，可用来杀菌消毒，根据题给信息可算出其相对分子质量为76，故C正确；84消毒液的有效成分是NaClO，将它与浓盐酸混合后会发生反应：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，产生氯气，消毒效果减弱，故D错误。] 学生用书↓第77页 二、探究消毒剂的使用问题 1．关注社会生活实际中的化学问题——池水变绿 2．设计实验探究含氯消毒剂和H2O2消毒剂的消毒作用 实验内容 实验现象 结论 向盛有少量稀释的84消毒液的试管中加入适量的H2O2消毒剂，将带火星的木条伸入试管中 试管中产生大量无色气泡，带火星的木条复燃。 离子方程式为：ClO－＋H2O2===Cl－＋O2↑＋H2O 1．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？ 提示：① 应定期更换水，保证水质安全卫生。②定时投放含氯消毒剂，保持氯含量，杀菌消毒，抑制藻类生长。 2．过氧化氢(氧化性小于次氯酸钠)溶液和84消毒液都可以做杀菌消毒剂，也可以漂白，若将两者混合使用，还能起到杀菌、消毒效果吗？ 提示：不能，二者混合会发生氧化还原反应：NaClO＋H2O2===NaCl＋O2↑＋H2O，从而都失去杀菌消毒效果。 　　归纳总结 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，有针对性的选择和使用，切不可混用，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，例如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，影响杀菌效果，使其效果降低。 3．同一时期使用消毒剂“多样化更高效”：如果同一时期频繁使用多种消毒剂，有可能使消毒剂消毒效果大大降低，还可能产生意想不到的严重后果，如先用84消毒液消毒，再用洁厕灵消毒，就有可能产生严重污染空气的氯气。 1．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(盐酸)混合使用可能会产生有毒的氯气 B　[因HClO具有氧化性，可以使细菌蛋白质变性死亡，故A正确；Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，Cl2从0价变为＋1及－1价，所以1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应只转移了1 mol电子，故B错误；NaClO、Na2O2的漂白原理都为氧化漂白，故C正确；因84消毒液中含有NaClO，洁厕灵中含有盐酸，两者相遇发生反应：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，产生有毒的氯气，故D正确。] 2. 游泳池中的水经常要消毒杀菌。某化学兴趣小组对游泳池中使用的消毒剂进行了研究性学习。 (1)氯气是游泳池中水体消毒杀菌的常用消毒剂之一，请用离子方程式表示它能消毒杀菌的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 学生用书↓第78页 (2)游泳池也可使用漂白液(主要成分是次氯酸钠)来进行消毒杀菌。与氯气相比较，请写出使用漂白液的一个优点： ________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)消毒剂二氧化氯已被世界卫生组织(WHO)列为A1级高效安全灭菌消毒剂。若消毒同一游泳池中的水，达到同样的消毒效果，所需二氧化氯与氯气的物质的量之比为________(单位物质的量的物质得到的电子数可以表示该物质的消毒效率)。 (4)用于游泳池消毒杀菌的消毒剂还有很多。下列物质中，也可以用于游泳池杀菌消毒的有________(填字母)。 A．二氧化硫　B．臭氧　C．活性炭　D．高锰酸钾 解析：(1)氯气用于漂白、消毒是因为其能与水反应生成具有强氧化性的次氯酸：Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO。(2)次氯酸钠比次氯酸更稳定，便于使用、储存和运输等。(3)一个二氧化氯分子转变成氯离子需要得到5个电子，一个氯气分子转变成氯离子需要得到2个电子，若消毒同一游泳池中的水，达到同样的消毒效果，所需二氧化氯与氯气的物质的量之比为2∶5。(4)二氧化硫、高锰酸钾对人的皮肤有伤害。 答案：(1)Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO　(2)次氯酸钠更稳定，便于使用、储存和运输等　(3)2∶5　(4)BC 1. 下列有关84消毒液的说法正确的是(　　) A．84消毒液属于纯净物 B．84消毒液除能杀菌消毒外，还可做漂白剂 C．84消毒液中的NaClO比较稳定，不需要密封保存 D．84消毒液杀菌消毒过程中并未发生氧化还原反应 B　[84消毒液的有效成分是次氯酸钠，还含有水等物质，属于混合物，A错误；次氯酸钠具有强氧化性，因此84消毒液除能杀菌消毒外，还可做漂白剂，B正确；84消毒液在空气中久置，先发生反应CO2＋H2O＋NaClO===NaHCO3＋HClO，后发生反应2HClO2HCl＋O2↑，因此84消毒液需要密封保存，C错误；次氯酸钠具有强氧化性，因此84消毒液杀菌消毒过程中发生了氧化还原反应，D错误。] 2. 前几年，部分巨能钙被检出含有双氧水，而双氧水有致癌性，可加速人体衰老。下列有关说法错误的是(　　) A．H2O2、Na2O2都属于过氧化物 B．双氧水是绿色氧化剂，可作医疗消毒剂 C．H2O2既有氧化性，又有还原性，与KMnO4反应是表现H2O2的氧化性 D．H2O2作漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似，与SO2不同 C　[H2O2、Na2O2中都存在O—O共价键，A项正确；双氧水有强氧化性，可作漂白剂和消毒剂，其还原产物为H2O，故被称为“绿色氧化剂”，B、D项正确；H2O2中O为－1价，故H2O2既有氧化性，又有还原性，当与具有很强氧化性的物质如KMnO4等相遇时被氧化，H2O2表现还原性，C项错误。] 3．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，其漂白效果会更好的原因主要是(　　) A．漂白粉被氧化了 B．漂白粉跟空气中的CO2和水蒸气充分反应，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 B　[Ca(ClO)2和CO2、H2O生成HClO，HClO有强氧化性，漂白效果更好。] 4．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等。回答下列问题： (1)NaClO2中Cl的化合价为________。 (2)可用SO2还原硫酸酸化的NaClO3制备ClO2，产物还有NaHSO4，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)有效氯含量可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为________。(计算结果保留两位小数) 解析：(1)根据Na的化合价为＋1，O的化合价为－2，可求出Cl的化合价为＋3。(2)由题意可知，SO2为还原剂，NaClO3为氧化剂，则根据得失电子守恒和原子守恒得反应的化学方程式为SO2＋2NaClO3＋H2SO4===2NaHSO4＋2ClO2。(3)ClO作氧化剂时被还原为Cl－，NaClO2Cl－；Cl2作氧化剂时被还原为Cl－，Cl22Cl－，设1 g NaClO2的氧化能力与x g Cl2的氧化能力相同，由电子守恒得×4＝×2，解得x≈1.57。 答案：(1)＋3　(2)SO2＋2NaClO3＋H2SO4===2NaHSO4＋2ClO2　(3)1.57 课时精练(十六)　科学使用含氯消毒剂 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．下列说法不正确的是(　　) A．喷洒体积分数为75%的酒精进行消毒可以起到良好的预防病毒的作用 B．二氧化氯泡腾片可以做环境消毒剂 C．84消毒液的有效成分为NaClO和NaCl D．硝酸铵制成的医用速冷冰袋利用了其溶于水吸热的性质 C　[75%的酒精可以使蛋白质变性，可以起到良好的预防病毒效果，A正确；二氧化氯是国际上公认的含氯消毒剂中的高效消毒剂(灭菌剂)，它可以杀灭一切微生物，包括细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等，B正确；84消毒液的有效成分为NaClO，C错误；硝酸铵溶于水吸热，可用作制备医用速冷冰袋，D正确；故选C。] 2．潮湿的氯气、新制的氯水、次氯酸钠及漂粉精的水溶液均能使有色布条褪色，因为它们均含有微粒(　　) A．Cl2　　　 B．HClO　　　 C．HCl　　　 D．H2O B　[潮湿的Cl2、新制的氯水、次氯酸钠及漂粉精溶液均能使有色布条褪色，其原因是这些物质中含有HClO，HClO具有强氧化性，能够将有色物质漂白。故选B。] 3．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，其目的是(　　) 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 B　[用氯气消毒过的自来水中含有HClO，将自来水在阳光下暴晒一段时间，可使HClO分解，从而防止有色衣服被漂白而变色。] 4．氯及其化合物在生产和生活中的应用十分广泛。下列说法正确的是(　　) A．可用pH试纸测定氯水的pH B．以氯气和石灰乳为原料制取漂白粉，其有效成分是次氯酸钙 C．在84消毒液中加入洁厕灵(含有盐酸)以增强其漂白性 D．Cl2能使湿润的有色布条褪色，说明Cl2具有漂白性 B　[氯水中有次氯酸，具有漂白性，使用pH无法测定其pH值，A错误；氯气和石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙和水，氯化钙和次氯酸钙是漂白粉的主要成分，有效成分是次氯酸钙，B正确；84消毒液的主要成分为次氯酸钠，次氯酸钠和盐酸反应生成氯气，有毒，不能增强漂白性，C错误；次氯酸具有漂白性，D错误；故选B。] 5．能证明次氯酸是一种弱酸的事实是(　　) A．次氯酸不稳定，易分解　 B．次氯酸能漂白 C．次氯酸是一种强氧化剂　 D．次氯酸钙可与CO2和H2O反应 D　[次氯酸不稳定，见光分解，与酸性强弱无关，A错误；次氯酸有漂白性是因为次氯酸具有强氧化性，与酸性强弱无关，B错误；次氯酸的强氧化性与酸性强弱无关，C错误；次氯酸钙溶液可与碳酸反应生成次氯酸，说明次氯酸的酸性比碳酸弱，碳酸是弱酸，则次氯酸也是弱酸，D正确；故选D。] 6．下列有关物质的性质和应用正确且相对应的是(　　) A．Cl2具有漂白性，可用于漂白干燥的有色布条 B．Cl2能与碱反应，工业上利用Cl2与石灰乳反应制漂白粉 C．碳酸氢钠受热分解，用于治疗胃酸过多 D．氢气和氯气混合光照反应，工业上用于制盐酸 B　[Cl2本身不具有漂白性，氯气与水反应产生的HClO具有漂白性，因此干燥的氯气不能用于漂白干燥的有色布条，A错误；Cl2能与碱反应，在工业上利用Cl2与石灰乳反应制得CaCl2、Ca(ClO)2的混合物就是漂白粉的成分，B正确；碳酸氢钠与胃酸即盐酸发生反应，使H＋的浓度降低，而且本身对人无刺激性，因此可用于治疗胃酸过多，这与其不稳定，受热易分解无关，C错误；氢气和氯气混合光照反应会发生爆炸，工业上一般是使H2在Cl2中燃烧产生HCl，HCl溶于水即制得盐酸，D错误；故选B。] 7．二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。下列有关ClO2的制备与杀菌的说法合理的是(　　) A．ClO2在强碱性环境中使用失效，可能的原因是2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O B．可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3 C．NaClO2在酸性条件下发生歧化生成ClO2和NaCl，则n(氧化剂)∶n(还原剂)＝4∶1 D．等质量的ClO2杀菌效果比Cl2弱 A　[ClO2在强碱性环境中自身发生氧化还原反应，部分氯元素的化合价由＋4价失电子升高到＋5价，部分氯元素的化合价由＋4价得电子降低到＋3价，其反应的化学方程式为2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O，故A合理；已知二氧化氯易溶于水，若用饱和食盐水除去ClO2中的NH3，氨气被吸收的同时，二氧化氯也会溶解其中，故B不合理；NaClO2在酸性条件下发生歧化反应生成ClO2和NaCl，作氧化剂的NaClO2中的Cl由＋3价变为－1，作还原剂的NaClO2中的Cl由＋3价变为＋4，根据得失电子数相等，可知n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶4，故C不合理；得电子数越多，杀菌效果越好，ClO2作为氧化剂，由＋4价降低到－1价，Cl2作氧化剂，由0价变为－1价，所以，等质量的ClO2和Cl2，ClO2的物质的量大，得电子比Cl2多，则ClO2杀菌效果比Cl2强，故D不合理；故选A。] 8．化学来源于生活，也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述错误的是(　　) A．工业上用氯气与烧碱溶液或石灰水反应制备含氯消毒剂 B．漂白粉在空气中久置变质，是因为其中的Ca(ClO)2与空气中的CO2、H2O反应生成HClO，HClO见光分解 C．过氧化钠可以用作呼吸面具的供氧剂，是因其可以和水、二氧化碳反应生成氧气 D．洁厕灵(含有HCl)不能与84消毒液混用，原因是两种溶液混合会产生有毒的Cl2 A　[工业上用氯气与烧碱溶液或石灰乳反应制备含氯消毒剂，故A错误；漂白粉在空气中久置变质，是因为其中的Ca(ClO)2与空气中的CO2、H2O反应生成HClO，HClO见光分解，因此漂白粉要密封置于阴暗处保存，故B正确；过氧化钠和水、二氧化碳反应生成氧气，因此过氧化钠可以用作呼吸面具的供氧剂，故C正确；84消毒液主要成份是NaClO，洁厕灵(含有HCl)与84消毒液混合会反应生成有毒的Cl2，因此洁厕灵(含有HCl)不能与84消毒液混用，故D正确。综上所述，故选A。] 9．ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂，实验室中可通过以下反应制得：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法不正确的是(　　) A．KClO3发生还原反应 B．H2C2O4在反应中被氧化 C．H2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性 D．ClO2是还原产物 C　[由题给化学方程式可知，Cl的化合价降低，得到电子，被还原，则KClO3发生还原反应，故A正确；C的化合价升高，失去电子被氧化，则H2C2O4在反应中被氧化，故B正确；氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，则氧化性：KClO3>CO2，不能比较H2C2O4、ClO2的氧化性，故C错误；Cl的化合价由＋5价降低为＋4价，所以氯酸钾对应的产物ClO2是还原产物，故D正确。] 10．氯气是一种非常重要的化工原料，含氯消毒剂在生产生活中有着广泛的用途。 (1)用氯气可制取84消毒液(有效成分为次氯酸钠)。 ①该制备反应的离子方程式为_____________________________________________________ __________________________________________________________________________________________。 ②下列措施能增强84消毒液杀菌能力的是________(填字母)。 A．加入适量醋酸 B．加入适量亚硫酸 C．加入少量氢氧化钠粉末 ③84消毒液不能对钢铁(含铁、碳)制品进行消毒，原因是___________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。 (2)氯胺(NH2Cl)也是一种重要的消毒剂，该物质在水中可以和水反应生成一种强氧化性物质，同时生成少量NH3，则氯胺和水反应的化学方程式为_________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)①Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O ②A　③84消毒液具有强氧化性，铁等金属具有还原性，二者容易反应，而使钢铁制品被腐蚀损坏 (2)NH2Cl＋H2O===NH3＋HClO 11．二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，被国际上公认为安全、低毒的“绿色消毒剂”。 回答下列问题： (1)在进行饮用水消毒时，ClO2可将水中的Fe2＋、Mn2＋等转化成Fe(OH)3、MnO2等难溶物除去，据此说明ClO2具有________(填“氧化”或“还原”)性。 (2)Cl2也常用于自来水消毒。已知ClO2、Cl2的还原产物均为Cl－，则相同物质的量的ClO2的消毒效率是Cl2的________倍(消毒效率可用单位物质的量的物质得到的电子数表示)。 (3)模拟工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60 ℃时反应制取ClO2并收集ClO2的实验装置如图所示。(已知：ClO2的熔点为－59 ℃，沸点为11.0 ℃，受热不稳定，温度过高可能引起爆炸，易溶于水，可与碱液反应。) ①H2C2O4中C的化合价为________，H2C2O4在装置A发生的反应中作________(填“氧化”或“还原”)剂。 ②装置A、B均必须添加温度控制装置，其中装置B应添加的控温装置是________________(填“冰水浴”或“60 ℃的热水浴”)。 ③装置C中NaOH溶液的作用是__________________。 (4)工业上也可用氯酸钠(NaClO3)和Na2SO3溶液混合并加硫酸酸化制取ClO2，同时生成Na2SO4，则反应中NaClO3与Na2SO3的物质的量之比为________。 解析：(1)Fe由Fe2＋中的＋2价升高到Fe(OH)3中的＋3价，发生氧化反应，被氧化，则ClO2应作氧化剂，具有氧化性。(2)Cl由ClO2中的＋4价变为Cl－中的－1价，1 mol ClO2得到5 mol电子，Cl由Cl2中的0价变为Cl－中的－1价，1 mol Cl2得到2 mol电子，所以相同物质的量的ClO2的消毒效率是Cl2的＝2.5倍。(3)①化合物中各元素化合价的代数和为0，设H2C2O4中C的化合价为x，有(＋1)×2＋2x＋(－2)×4＝0，x＝＋3，所以C的化合价为＋3价；由KClO3到ClO2，Cl由＋5价降低为＋4价，发生还原反应，所以H2C2O4在装置A中作还原剂。②装置B的作用是收集ClO2，ClO2的沸点为11.0 ℃且受热不稳定，所以ClO2需在低温条件下收集，应选择冰水浴。③ClO2受热不稳定，高温可能发生爆炸，对周围环境有危害，故少量未被冷却下来的ClO2气体需要在实验末端进行尾气处理，因为ClO2易溶于水，且与NaOH溶液反应，所以采用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。(4)Cl由NaClO3中＋5价降为ClO2中＋4价，1个NaClO3得到1个电子，S由Na2SO3中＋4价升高为Na2SO4中＋6价，1个Na2SO3失去2个电子，根据得失电子守恒知NaClO3与Na2SO3的物质的量之比为2∶1。 答案：(1)氧化　(2)2.5　(3)①＋3　还原　②冰水浴　③吸收ClO2，防止污染大气　(4)2∶1 12．突如其来的“新冠感染”使人们认识到日常杀菌消毒的重要性。下表为84消毒液说明书，实验室制备消毒液的装置如下图所示。 说明书 药品名称 84消毒液 主要成分 NaClO，有效氯含量50.00 g/L～60.00 g/L 注意事项 不可与其他洗涤剂或消毒液混合使用 用法用量 稀释后浸泡或洗刷白色衣物，浴缸等1︰200水溶液；餐饮具，瓜果等1︰100水溶液 请回答下列问题。 (1)制得的Cl2通过盛有饱和食盐水的装置，目的是__________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________。 (2)水溶液中Cl2和SO2不能同时作为漂白剂使用，写出在水溶液中Cl2和SO2反应的离子方程式________________________________________________________________________。 (3)实验室为制取消毒液，需配制500 mL 0.2 mol/L NaOH溶液。 ①配制过程中需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、__________。 ②下列主要操作步骤的正确顺序是__________(填字母)。 a．称取一定质量的NaOH，放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解； b．加水至液面离容量瓶瓶颈刻度线下1～2 cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切； c．待冷却至室温后，将溶液转移到容量瓶中； d．盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀； e．用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，洗涤液转移到容量瓶中。 ③如果实验过程中步骤b操作时俯视刻度线，会使配制出的NaOH溶液浓度__________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 (4)三颈烧瓶中生成各物质的物质的量和溶液的温度随时间的变化如下图所示。t1分钟后所发生主要反应的化学方程式为_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)家庭用84消毒液用法强调，做家庭物品消毒时，要做适当的稀释，喷洒后也不要急于用清水擦拭，要浸泡一会儿，这样效果会更好，原因是____________________________________ ________________________________________________________________________ (用离子方程式表达，已知：酸性：H2CO3>HClO>HCO)。家庭消毒马桶时，不可再用洁厕灵(主要成分是盐酸)清洗马桶后，立刻使用84消毒液消毒，否则会产生黄绿色的有毒气体，其反应的离子方程式是____________________________________________________。 解析：(1)据分析，制得的Cl2通过盛有饱和食盐水的装置，目的是除去Cl2中混有的HCl气体。 (2)水溶液中Cl2和SO2不能同时作为漂白剂使用，因为氯气有强氧化性、二氧化硫有强还原性，水溶液中Cl2能和SO2发生氧化还原反应，生成盐酸和硫酸，而产物没有漂白性，反应的离子方程式为：Cl2＋SO2＋2H2O===2Cl－＋SO＋4H＋。 (3)实验室需配制500 mL 0.2 mol/L NaOH溶液。①配制过程中需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、500 mL容量瓶，则答案为500 mL容量瓶。②配制溶液的步骤为：称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶，则主要操作步骤的正确顺序是acebd。③如果实验过程中步骤b即定容操作时俯视刻度线，加入水偏少，体积偏小，则配制出的NaOH溶液浓度偏高。 (4)根据图可知，t1分钟后，三颈烧瓶中反应的氧化产物主要是NaClO3，则Cl2和NaOH溶液反应生成NaClO3、NaCl和H2O，主要反应的化学方程式为：3Cl2＋6NaOH===NaClO3＋5NaCl＋3H2O。 (5)家庭用84消毒液使用时浸泡一会儿效果会更好，原因是水溶液中ClO－和CO2发生了复分解反应，已知：酸性：H2CO3>HClO>HCO，则反应生成了HClO和HCO，离子方程式为ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO。用洁厕灵后，不能立刻使用84消毒液消毒，是因为盐酸具有还原性、次氯酸钠具有强氧化性，盐酸和次氯酸钠会发生氧化还原反应，产生黄绿色的有毒气体即氯气，其反应的离子方程式是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 答案：(1)除去Cl2中混有的HCl气体 (2)Cl2＋SO2＋2H2O===2Cl－＋SO＋4H＋ (3)①500 mL容量瓶　②acebd　③偏高 (4)3Cl2＋6NaOH===NaClO3＋5NaCl＋3H2O (5)ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO　ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O 学生用书↓第79页 学科网（北京）股份有限公司 $$