内容正文:
第二章 科学使用含氯消毒剂
微专题二
探秘膨松剂 ——运用氧化还原反应原理解决实际问题
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课时作业(十四)
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谢谢观看
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学习目标
核心素养
1.认识消毒剂,了解消毒剂的功能和消毒原理。2.知道有一类消毒剂是因为有氧化性而具有消毒能力,利用氧化还原反应规律分析这类消毒剂的作用原理,以及使用过程中出现的现象和问题。3.加强合理使用化学品的意识,制作消毒剂使用说明,正确使用消毒剂。
1.查阅资料“84”消毒液使用过程中起消毒作用的物质及其消毒原理,体会“84”消毒液使用说明中哪些内容是为了提高消毒效果。2.实验探究,分析和解决与化学相关实际问题的思路和方法。
活动1 解读84消毒液的产品说明
阅读P73图241“84消毒液及其产品说明”,完成下列探究任务。
1.84消毒液的有效成分是次氯酸钠,它可能具有什么性质?
____________
提示:从化合价的角度分析,NaClO中氯元素为+1价,化合价可以降低,NaClO应具有氧化性;从物质类别分析,NaClO是弱酸盐,能与较强的酸反应生成氧化性更强的HClO。
2.设计实验验证对次氯酸钠性质的预测是否正确。
______________
提示:性质验证:
预测性质
实验内容
实验现象
实验结论
氧化性
1.向培养皿中加入少量稀释的84消毒液,并将表面皿内壁涂上淀粉碘化钾溶液2.用胶头滴管向培养皿中滴入少量稀盐酸,快速将表面皿扣在培养皿的口上,周围缝隙用蘸有NaOH溶液的棉花条围住,观察现象
培养皿中滴入少量稀盐酸后,内部气体由无色变为黄绿色,表面皿内壁上的液体由无色变为蓝色
NaClO具有氧化性,与稀盐酸可发生反应NaClO+2HCl===NaCl+Cl2↑+H2O
可与强酸反应
1.用玻璃棒蘸取稀硫酸点在一片pH试纸的中间,观察现象2.再用胶头滴管在pH试纸变色的部位滴一滴稀释的84消毒液,观察现象
pH试纸遇稀硫酸立即变红色,滴一滴稀释的84消毒液,红色迅速褪去
NaClO能与稀硫酸反应生成具有漂白作用的次氯酸,其反应为2NaClO+H2SO4===Na2SO4+2HClO
3.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:产品说明中的注意事项第1、2、3、4、6条都可以用NaClO的氧化性(强腐蚀性)来解释,第5条可以用NaClO是弱酸盐能跟较强的碳酸(相当于CO2和H2O)反应生成HClO,HClO不稳定见光分解为HCl和O2的性质来解释。
4.84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:NaClO具有强氧化性,HCl具有还原性,两者易发生氧化还原反应NaClO+2HCl===NaCl+Cl2↑+H2O,Cl2有毒污染环境,故84消毒液与洁厕剂等酸性产品不能同时使用。
5.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:由于HClO的酸性小于H2CO3,故84消毒液在使用过程中与H2O、CO2反应生成氧化性更强的HClO,其反应方程式为NaClO+H2O+CO2===NaHCO3+HClO。
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Fe2+、SO eq \o\al(2-,3)、I-等还原剂反应。
(3)不稳定性:见光易分解:2HClO eq \o(=====,\s\up15(光照))2HCl+O2↑。
(4)具有漂白作用和消毒作用。
3.常见含氯消毒剂
常见漂白剂的漂白原理
SO2(待学)
HClO、H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质结合生成无色物质
将有色物质氧化为无色物质
吸附有色物质
变化类型
化学变化
化学变化
物理变化
是否可逆
可逆,加热或久置后恢复原来颜色
不可逆,加热或久置后不恢复原来颜色
漂白对象
有色的有机物,不能漂白指示剂
有色的有机物和指示剂
有机色质
活动2 探究消毒剂的使用问题
阅读P75“变绿的游泳池水”相关内容,并设计实验方案,探究过氧化氢消毒剂能否与含氯消毒剂(以84消毒剂为例)混合使用?
提示:实验方案的设计及实施:
探究的问题
实验内容
实验现象
结论和解释
过氧化氢
消毒剂能
否与含氯
消毒剂混用
(1)取相同浓度、相同体积(如5 mL)的稀84消毒液两份,分别置于两试管中(2)取相同浓度、相同体积(如5 mL)的稀过氧化氢消毒液两份,分别置于两试管中
一段时间后,84消毒液、过氧化氢消毒液中的红布条均褪色;
结论:含氯消毒剂与过氧化氢消毒剂不能混用
探究的问题
实验内容
实验现象
结论和解释
过氧化氢
消毒剂能
否与含氯
消毒剂混用
(3)将一份84消毒液与一份过氧化氢消毒液混合。向上述三份溶液(如下图)中同时放入大小相同的同种红布条,观察三种液体中红布条的颜色变化
在混合液体中的红布条颜色变化不明显
原因:含氯消毒剂具有强氧化性,而过氧化氢不仅具有强氧化性,也具有还原性,两者会发生氧化还原反应,生成的产物不具有杀菌消毒的能力
原理:NaClO+H2O2===NaCl+H2O+O2↑
1.选取和使用消毒剂时的注意事项:
(1)消剂的种类较多,不同种类的消毒剂的消毒原理不同,功能不同,适用的范围和使用方法也不同,因此应根据需要和使用范围合理选择;
(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)使用时应根据说明书正确使用;
(4)不同类型,特别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、腐蚀性和刺激性,一定要注意个人防护,必要时应戴防护眼镜、口罩和手套等。(合理即可)
2.解决游泳池水变绿的方法:定期换水,定期投放消毒剂,注意不同消毒剂性质,避免相互间因发生反应而失效。(合理即可)
分析和解决与化学相关的实验问题的
1.地震、洪水等自然灾害过后,地下水等饮用水都会受到一定程度的污染,为了保证人们身心健康,下列物质不能用于水源消毒的是( )
A.氯气 B.漂白粉
C.烧碱 D.次氯酸钠
答案:C
2.使用化学消毒剂应掌握的知识不包括( )
A.了解消毒剂的性质
B.了解消毒剂的使用方法
C.了解生产消毒剂的厂家
D.了解影响消毒杀菌效果的因素
答案:C
3.Cl2溶于水可制得氯水。检验一瓶氯水是否已经完全变质,可以采用的试剂是( )
A.AgNO3溶液 B.酚酞溶液
C.Na2CO3溶液 D.紫色石蕊试液
答案:D
4.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
答案:B
5.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可能是( )
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
答案:B
6.84消毒液是一种有刺激性气味的高效液体消毒剂,主要成分为次氯酸钠(NaClO),广泛用于宾馆、旅游、医院、食品加工、家庭等的卫生消毒。
请阅读信息并回答:
(1)NaClO的制取原理是氯气与氢氧化钠反应,反应的化学方程式为________________。
(2)84消毒液中NaClO自身没有消毒作用,起到消毒作用的是NaClO与空气中CO2反应得到的HClO,反应的化学方程式为__________________,且HClO不稳定受热,见光易分解,因此84消毒液必须________保存。
答案:(1)2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
(2)NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO 密封
7.氯系消毒剂是目前使用最广泛的一类消毒剂,在生产生活中有着重要的应用。主要有氯气、次氯酸、次氯酸盐、亚氯酸钠、二氧化氯以及氯胺等。
(1)氯气对水杀菌消毒体系中起杀菌作用的主要是HClO,生成HClO的离子方程式为__________________________________。
(2)与次氯酸相比,用次氯酸盐作消毒剂有哪些优点(至少写两点)?_______________
解析:(1)氯气与水反应生成HClO和HCl,反应的离子方程式为Cl2+H2O===HClO+H++Cl-。
(2)次氯酸不稳定,易分解,而次氯酸盐稳定性好,可长期保存,容易储存、运输。
答案:(1)Cl2+H2O===HClO+H++Cl-
(2)次氯酸盐稳定性好,可长期保存,容易储存、运输
8.(1)储氯钢瓶外应贴的标签为________(填字母代号)。
A.易燃品 B.有毒品 C.爆炸品
(2)洁厕灵使用注意事项中特别说明在使用时切勿与漂白剂一同使用,否则会产生有害气体。“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠,写出“84”消毒液与洁厕灵(有效成分为盐酸)混合后反应的离子方程式: ____________。
(3)漂白粉的有效成分是__________(填化学式),老师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,并用化学用语解释设计原因。
注意事项(不超过30个字):_________________
解释(用化学用语):___________________
解析:(1)氯气有毒,储氯钢瓶外应贴的标签为有毒品,故选B。(2)次氯酸钠具有强氧化性,与盐酸反应生成氯气、水和氯化钠,反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O。
(3)漂白粉的有效成分是Ca(ClO2),漂白粉容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳生成次氯酸,次氯酸见光易分解,化学方程式分别为Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO、2HClO eq \o(=====,\s\up15(光照))2HCl+O2↑,所以保存的注意事项是密封,在阴凉干燥处保存,避免与酸性物质接触。
答案:(1)B (2)Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O
(3)Ca(ClO)2 密封,在阴凉干燥处保存,避免与酸性物质接触
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO、2HClO eq \o(=====,\s\up15(光照))2HCl+O2↑
$$