19 第2章 微项目 科学使用含氯消毒剂-【名师导航】2024-2025学年高中化学必修第一册同步讲义(鲁科版)

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 【素养解读】 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，培养“科学探究与创新意识”的化学核心素养。 2．了解生活中常见的含氯消毒剂，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，体现化学的实用性和科学工作者的社会责任感。 3．增强合理使用化学品的意识，科学使用含氯消毒剂，培养“科学态度与社会责任”的化学核心素养。 解读84消毒液的产品说明 [项目情境] 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：从物质分类和氧化还原反应角度分析，84消毒液的有效成分是NaClO，它可能具有什么性质？ (2)预测性质 ①从物质类别的角度看：NaClO为一种弱酸盐(类比Na2CO3)，溶液呈碱性，能和较强酸生成HClO。 ②从元素化合价的角度看：NaClO中的氯元素为＋1价，有降低到－1价或0价的趋势，有氧化性。 ③从使用说明看：NaClO有一定的漂白性。 [实验探究] 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，石蕊溶液； 淀粉碘化钾试纸，pH试纸，胶头滴管，培养皿，表面皿，玻璃棒、红纸。 2．实验方案 (1)用胶头滴管滴一滴84消毒液于pH试纸上，实验现象及结论？ 提示：试纸先变蓝后褪色，说明84消毒液具有碱性和漂白性。 (2)用胶头滴管滴一滴84消毒液于红纸上，实验现象及结论？ 提示：红纸褪色，说明84消毒液具有漂白性。 (3)预测实验现象及结论？ 提示：试管1溶液为紫色；试管2溶液为蓝色，短时间内无明显变化；试管3溶液先变蓝，滴2滴稀硫酸后快速褪色，说明NaClO与稀硫酸反应生成氧化性更强的HClO。 (4)在培养皿里分别加入2 mL 84消毒液和2 mL 淀粉碘化钾溶液，再向84消毒液中滴加少许稀盐酸，迅速盖上表面皿。实验现象及结论？ 提示：表面皿下方产生黄绿色气体，淀粉KI溶液变蓝，说明NaClO和HCl反应生成了Cl2，NaClO表现强氧化性。 [探究交流] 1．稀释或使用消毒液时，为什么要求相关人员必须戴手套？ 提示：因为84消毒液具有碱性、强氧化性，所以会腐蚀人的皮肤。 2．次氯酸钠溶液本身有氧化性，可以消毒和漂白物品，为什么84消毒液使用时需要将被消毒的物品浸泡一段时间来增强消毒或漂白效果？ 提示：NaClO与空气中的CO2、H2O作用生成HClO，HClO的消毒、漂白效果更好。2NaClO＋CO2＋H2O===2HClO＋Na2CO3。 [探究总结] 1．次氯酸钠 2．常见含氯消毒剂 3．次氯酸作为消毒剂、漂白剂的优缺点 (1)优点：次氯酸有较好的消毒、漂白作用。 (2)缺点：HClO在光照条件下易分解，2HClO2HCl＋O2↑，不宜直接用作消毒剂或漂白剂。 [能力达成] 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，还可用作漂白剂 C．84消毒液中的NaClO比较稳定，不需要密封避光保存 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，还可用作漂白剂，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消毒液需要密封避光保存，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．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 探究消毒剂的使用问题 [项目情境] 2016年巴西里约奥运会期间，室外游泳池中的水变绿成为当时的一大新闻。有关负责人说，池水变绿是藻类生长造成的。该泳池此前一直使用含氯消毒剂抑制藻类生长，这次事件中工作人员误用了过氧化氢消毒剂。 为什么2016年巴西里约奥运会期间，室外泳池一直使用含氯消毒剂消毒，加入H2O2消毒剂原有的消毒剂不起作用了，发生了什么？ 设计实验探究消毒剂在使用时应注意的问题。 [实验探究] 1．实验用品 次氯酸钠溶液，双氧水，稀硝酸，硝酸银溶液，火柴，试管，导管，胶头滴管。 2．实验方案 (1)向图示装置中依次加入次氯酸钠溶液、少量双氧水，观察实验现象。 提示：观察到有较多气泡冒出。 (2)探究生成的气体是否为氧气。用带火星的火柴棒靠近导气管口，观察实验现象。 提示：现象与结论：木条复燃，证明有氧气生成。 (3)向试管中继续加入双氧水至过量，再加入足量稀硝酸酸化，最后加入硝酸银溶液，观察现象推测结论。 提示：有白色沉淀生成，证明NaClO的还原产物是Cl－。 [探究交流] 1．实验过程中为什么要控制双氧水的用量？ 提示：过量双氧水久置也能缓慢分解生成氧气。 2．为什么向试管继续加入过量双氧水？ 提示：加入过量双氧水，目的是将次氯酸钠全部还原，防止加入硝酸后生成HClO，次氯酸分解生成HCl(Cl－)会干扰实验。 3．过氧乙酸是一种高效、酸性消毒剂，有强氧化性，能和84消毒液混合使用吗？ 提示：不能，过氧乙酸呈酸性，次氯酸钠溶液呈碱性，若两者混合，则会发生反应而迅速失去消毒效果，故酸性消毒剂和碱性消毒剂不能混合使用。 [探究总结] 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，有针对性地选择和使用，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。 [能力达成] 1．我们经常使用84消毒液和医用酒精杀菌消毒。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%的乙醇溶液做消毒剂 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 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说法正确；医疗上常用75%的乙醇溶液做消毒剂，B说法正确；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，进而产生有毒气体，因此二者不能混合使用，C说法错误；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戴手套和口罩，D说法正确。] 2．生活中的很多物质不能混合使用，请利用所学知识回答下列问题： (1)已知84消毒液的有效成分为次氯酸钠，洁厕灵可以洗去马桶中难以除去的污垢，请回答： ①84消毒液显________性，洁厕灵显______性(填“酸”“碱”或“中”)。 ②84消毒液能否和洁厕灵混合使用，请你结合离子方程式加以说明：_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (2)①氯系消毒剂中的84消毒液及双氧水都是常见的消毒剂，若长期放置在空气中，都容易变质，用化学方程式表示它们变质的原因______________________ _____________________________________________________________________， _____________________________________________________________________。 ②84消毒液与双氧水混合，消毒效果明显减弱，原因是什么(用化学方程式说明)? _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 [答案]　(1)①碱　酸　②不能，84消毒液中的NaClO可以和洁厕灵中的酸性物质发生反应：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，去污效果降低，且Cl2有毒，吸入易使人中毒，故不能混合使用　 (2)①NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO、2HClO2HCl＋O2↑　2H2O2===2H2O＋O2↑ ②NaClO＋H2O2===NaCl＋O2↑＋H2O 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$