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（课件PPT）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第一册（鲁科版）

第2章　元素与物质世界 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 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第2章　元素与物质世界 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 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(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，表面皿内壁上的溶液由无色变为蓝色 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.课本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　课本产品说明中的注意事项第1、2、3、4、6条都可以用NaCO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。 【活动成果】 1．次氯酸钠性质及用途 2．次氯酸的性质 (1)弱酸性：比碳酸弱。 (2)氧化性：能与Fe2＋、SOeq \o\al(2－,3)、I－、Cl－等还原性物质反应。 (3)不稳定性：见光易分解：2HClOeq \o(=====,\s\up17(光照))2HCl＋O2↑。 (4)具有漂白作用和消毒作用。 3．常见的含氯消毒剂 【活动拓展】 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 【项目落实】 1．地震、洪水等自然灾害过后，地下水、饮用水都会受到一定程度的污染，为了保证人们身体健康，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 解析　氯气溶于水制得的氯水含有的次氯酸、以及漂白粉和次氯酸钠都具有杀菌消毒作用，可用作水源的消毒；烧碱具有很强的腐蚀性，且没有杀菌消毒作用，不可用于水源的消毒。 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 解析　只有了解了消毒剂的性质、影响消毒杀菌效果的因素、消毒剂的使用方法等才能更好地更有效地使用消毒剂，消毒剂的生产厂家对使用化学消毒剂没有关系。 答案　C 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 解析　用氯气消毒过的自来水含有微量的次氯酸，洗有色衣服时会使之褪色，故在将自来水在阳光下暴晒一段时间的目的是使水中的HClO分解。 答案　B 4．某同学为研究84消毒液的性质，购买了一瓶84消毒液，包装说明如下： eq \x(\a\al(主要成分：NaClO,质量分数：14.9%,规格：500 mL,密度：1.1 g·cm－3,使用方法：稀释至100倍后使用,注意事项：密封保存)) 根据以上信息和相关知识判断，下列说法不正确的是(　　) A．该消毒液能杀菌消毒是利用了HClO的强氧化性 B．该84消毒液中的NaClO的物质的量浓度约为2.2 mol·L－1 C．该84消毒液需密封保存是因为能吸收空气中的O2而变质 D．向紫色石蕊溶液中滴加少量该消毒液，溶液褪色 解析　84消毒液能杀菌消毒，是由于消毒液的主要成分NaClO与CO2、H2O反应生成了HClO，HClO具有强氧化性，能杀菌消毒，故A正确；题述84消毒液中NaClO的物质的量浓度为eq \f(1 000×1.1×14.9%,74.5) mol·L－1＝2.2 mol·L－1，故B正确；NaClO与CO2、H2O反应可生成HClO，HClO见光易分解，因此84消毒液保存时不能敞口放置，需要密封保存，故C不正确；84消毒液具有漂白性，所以向紫色石蕊溶液中滴加该消毒液，溶液褪色，故D正确。 答案　C 5．用漂白粉溶液浸泡过的有色布条，如果在空气中晾置一段时间后，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 解析　用漂白粉溶液浸泡过的有色布条，如果在空气中晾置一段时间后，漂白粉中的次氯酸钙会跟空气中的CO2和水蒸气充分反应生成更多的HClO，故其漂白效果会更好。 答案　B 6．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。因此卫生部门加紧调查巨能钙。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，可做医疗消毒剂 C．H2O2既有氧化性，又有还原性，与Cl2、KMnO4反应时表现H2O2的氧化性 D．H2O2做漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似，与活性炭不同 解析　H2O2、Na2O2都属于过氧化物，A正确；H2O2的还原产物为H2O，对环境无污染，B正确；H2O2和Cl2、KMnO4反应时，H2O2表现还原性，C错误；H2O2、HClO漂白都是利用其氧化性，活性炭的漂白性是物理吸附漂白，原理不同，D正确。 答案　C 7．(1)储氯钢瓶外应贴的标签为________(填字母)。 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)：_______________________________________________ ___________________________________________________________________。 答案　(1)B　(2)Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O　(3)Caeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ClO))2　密封，放在阴凉干燥处保存，避免与酸性物质接触　Caeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ClO))2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO、2HClOeq \o(=====,\s\up17(光照))2HCl＋O2↑ 8．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消毒液主要成分为次氯酸钠和氯化钠，洁厕灵可以洗去马桶中难以除去的尿垢，请回答： ①84消毒液表现________性，洁厕灵表现________性。 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)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：____________________、________________________。 答案　(1)①强氧化　强酸　②不能混合使用，因为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，且生成的Cl2有毒，吸入易使人中毒，故不能混合使用 (2)NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO、2HClOeq \o(=====,\s\up17(光照))2HCl＋O2↑　2H2O2===2H2O＋O2↑ 项目活动二　探究消毒剂的使用问题 【活动探究】 阅读课本“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 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； 过氧化氢消毒剂能否与含氯消毒剂混用 (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 (3)将其中一份84消毒液与一份过氧化氢消毒液混合。向一份84消毒液、一份过氧化氢消毒液和二者的混合液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NaClO＋H2O2=== NaCl＋H2O＋O2↑，生成的产物不具有杀菌消毒的能力 【活动成果】 1．“池水变绿”的原因 2．选取和使用消毒剂时的注意事项 (1)消毒剂的种类较多，不同种类的消毒剂的消毒原理不同，适用的范围和使用方法也不同，因此应注意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) 3．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) 【活动拓展】 分析和解决与化学相关的实际问题的思路方法 【项目落实】 1．84消毒液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 ①1 mL蒸馏水 ②1 mL 0.000 2 mol·L－1盐酸 ③1 mL 2 mol·L－1盐酸 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，有无气体产生 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－的氧化性或Cl－的还原性 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　③中反应的原理：NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O，B项错误。 答案　B 2．某校化学小组同学将氯气通入NaOH溶液中，制得一种消毒液，运用下列实验，检测该消毒液的性质： ①将少量消毒液滴入含有淀粉的KI溶液中，溶液中出现蓝色； ②用pH试纸检测消毒液，试纸边缘为蓝紫色(pH＝13)，中间部分为白色； ③向消毒液中加入少量稀硫酸，溶液变为黄绿色，产生使湿润的淀粉­KI试纸变蓝的气体。请回答以下问题： (1)用离子方程式表示制备该消毒液的原理：__________________________ ___________________________________________________________________。 (2)该消毒液中大量存在的阴离子有OH－、________、________。 (3)实验①表现出该消毒液具有________性。 (4)实验②用pH试纸检测消毒液的操作是____________________________ ___________________________________________________________________。 (5)实验③中涉及反应的离子方程式为_______________________________ ___________________________________________________________________。 解析　(1)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O；(2)由制取原理可知，漂白液中含ClO－、Cl－，由于次氯酸钠溶液显碱性[试纸边缘为蓝紫色(pH＝13)]，故漂白液中还存在大量OH－；(3)漂白液中含次氯酸钠，次氯酸钠具有强氧化性；(4)测定溶液pH的操作为：用干燥、洁净的玻璃棒蘸取消毒液，滴在pH试纸上，再与标准比色卡对比，读取溶液的pH；(5)在酸性条件下，次氯酸根离子具有强氧化性，能把氯离子氧化成氯气，反应的离子方程式为：Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 答案　(1)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (2)Cl－　ClO－　(3)氧化　 (4)用干燥、洁净的玻璃棒蘸取少量溶液，滴在pH试纸上，并与标准比色卡对照读数 (5)Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O 3．某化学兴趣小组的同学买来一瓶84消毒液，请大家与他们一同来研讨以下问题： (1)此瓶84消毒液的说明书上这样写道：“本品为无色液体，呈碱性……”，请你推测它的有效成分是________(填字母)。 A．Cl2 B．H2O2 C．NaClO D．KMnO4 (2)该化学兴趣小组的同学在瓷碗中盛放20 mL该84消毒液，露置在阳光充足的室内，他们对84消毒液的消毒效果和组成成分的变化进行了研究。得出数据如图： 从图1和图2中数据可得知84消毒液暴露在空气中半小时后，其主要溶质是________，用化学方程式表示其中变化的主要原因NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3、___________________________________________。 (3)该化学兴趣小组的同学选了紫色石蕊溶液对84消毒液的性质进行实验探究，请你帮助他们完成实验报告： 实验操作 预期现象 结论 (4)该化学实验小组的同学上网查询有关84消毒液的信息时，发现这样一则消息：有一名女子把84消毒液和清洁剂(呈酸性、含Cl－)都倒出一些混合在一起，刷洗马桶。一会儿，她就晕倒在房间里。这几位同学感到迷惑不解。请你用离子方程式帮助他们解开这一悬念：________________________________________。 解析　(1)通过“本品为无色液体”即可排除Cl2和KMnO4；通过“呈碱性……”可知为NaClO。(2)从图1和图2中数据可知84消毒液暴露在空气中半小时后，消毒效果几乎为零，溶液pH接近7，溶液中的主要溶质应该是氯化钠，所发生反应的化学方程式为NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3,2HClOeq \o(=====,\s\up17(光照))2HCl＋O2↑，HCl＋NaHCO3===CO2↑＋H2O＋NaCl。(3)由于84消毒液具有碱性和氧化性(或漂白性)，紫色石蕊溶液遇84消毒液会出现先变蓝后褪色的现象。(4)84消毒液与清洁剂(呈酸性、含Cl－)混合，ClO－在酸性条件下能氧化Cl－生成氯气，发生反应的离子方程式是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 答案　(1)C　(2)氯化钠(或NaCl)　2HClOeq \o(=====,\s\up17(光照))2HCl＋O2↑、HCl＋NaHCO3===CO2↑＋H2O＋NaCl (3) 实验操作 预期现象 结论 取一干净试管，加入1～2 mL 84消毒液，然后滴加几滴紫色石蕊溶液 溶液先变蓝后褪色 84消毒液具有碱性和氧化性(或漂白性) (4)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O 4．某化学兴趣小组在探究次氯酸钠溶液的性质时发现：往过量FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液，并加入适量硫酸，溶液立即变黄。请你协助他们完成该反应还原产物的探究。 (1)甲同学推测该反应的还原产物为Cl2；乙同学推测该反应的还原产物为________。 (2)你认为甲同学的推测是否正确？________(填“正确”或“不正确”)。请用简要的文字或离子方程式说明理由：___________________________________ ____________________________________________________________________。 根据乙同学的推测，上述反应的离子方程式为_________________________ ____________________________________________________________________。 (3)请你设计一个实验方案，验证乙同学的推测(还原产物)是否正确。要求写出实验步骤、预期现象和结论： 实验步骤 预期现象和结论 步骤1： 步骤2： 解析　(1)往过量FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液，并加入适量硫酸，Fe2＋具有还原性，被氧化为Fe3＋，次氯酸钠具有氧化性，氯元素的化合价有降低的趋势，降为0价产生氯气或者是降为－1价，即产生氯离子。 (2)该反应的还原产物不可能为Cl2，因为FeSO4过量，Cl2与Fe2＋还会继续发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋，因此还原产物不可能为Cl2；Fe2＋和ClO－在酸性环境下发生反应：2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O。 (3)检验Cl－需用稀HNO3和AgNO3溶液两种试剂，但若溶液中存在SOeq \o\al(2－,4)，遇Ag＋也会沉淀，故检验Cl－时应先除去SOeq \o\al(2－,4)。 答案　(1)Cl－　(2)不正确　因为FeSO4过量，Cl2与Fe2＋会继续发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋，因此还原产物不可能为Cl2　2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O (3)步骤1：取上述反应后的溶液少许于试管A中，滴加过量Baeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NO3))2溶液，静置，有白色沉淀生成 步骤2：取试管A中的上层清液倒到试管B中，滴几滴稀硝酸和几滴AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则乙同学的推测正确；若没有白色沉淀生成，则乙同学的推测不正确 $$