2023新教材高考化学一轮第四章非金属及其化合物微专题7疫情防控中的含氯化合物课件

微专题❼疫情防控中的含氯化合物\n【知识基础】一、各种各样的含氯消毒剂1．84消毒液是一种以次氯酸钠为主的高效消毒剂，主要成分为次氯酸钠(NaClO)。为无色或淡黄色液体，有效氯含量通常为5.5%～6.5%。1984年，地坛医院的前身北京第一传染病医院研制成功能迅速杀灭各类肝炎病毒的消毒液，经北京市卫生局组织专家鉴定，授予应用成果二等奖，定名为“84”肝炎洗消液，后更名为“84消毒液”。84消毒液一般通过Cl2与NaOH反应制得，Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，反应产物中的次氯酸钠是消毒液的主要成分。遇酸发生化学反应，较低的pH下释放氯气：HClO＋HCl===Cl2↑＋H2O，84消毒液需要避光保存，在光照下，它按下式分解：2HClO2HCl＋O2↑。\n2．漂白粉、漂白粉精漂白粉是氢氧化钙、氯化钙、次氯酸钙的混合物，主要成分是次氯酸钙[Ca(ClO)2]，有效氯含量为30%～38%。漂白粉是由氯气与氢氧化钙(消石灰)反应而制得。2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。漂白粉容易露置空气中失效：Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO，2HClO2HCl＋O2↑。漂白粉精又名高效漂白粉，主要成分是次氯酸钙，根据生产工艺的不同，还含有氯化钙或氯化钠及氢氧化钙等成分，有效氯含量为56%～60%。\n3．含氯泡腾片含氯泡腾片是以三氯异氰尿酸或二氯异氰尿酸钠等为有效成分的消毒片，有效氯含量为45%～55%；消毒泡腾片有效氯含量高，因呈固体所以运输、贮存、使用更为方便；三氯异氰尿酸，化学式为C3O3N3Cl3，结构式为，水解产生次氯酸。\n4．二氧化氯ClO2是安全、无毒的绿色第四代消毒剂，是世界公认并得到世界卫生组织确认的A1级广谱、安全、高效消毒剂。对于新型冠状病毒具有很强的杀灭作用，而且可以快速地抑制病毒当中的蛋白质合成来破坏病毒，杀灭病毒。在消毒过程中不与有机物发生氯代反应生成可产生“三致作用”(致癌、致畸、致突变)的有机氯化物或其他有毒类物质。常见的制备方法有以下几种：2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO42NaClO2＋Na2S2O8===2ClO2↑＋2Na2SO45NaClO2＋4HCl===4ClO2↑＋5NaCl＋2H2OCl2＋2NaClO2===2ClO2↑＋2NaCl\n二、使用方法浸泡法将待消毒或灭菌的物品放入装有含氯消毒剂溶液的容器中，加盖。对细菌繁殖体污染物品的消毒，用含有效氯200mg·L－1的消毒液浸泡10分钟以上；对肝炎病毒和结核杆菌污染物品的消毒，用含有效氯2000mg·L－1的消毒液浸泡30分钟以上；对细菌芽孢污染物品的消毒，用含有效氯2000mg·L－1的消毒液浸泡30分钟擦拭法对大件物品或其他不能用浸泡法消毒的物品用擦拭法消毒。消毒所用药物浓度和作用时间参见浸泡法喷洒法对一般污染表面，用1000mg·L－1的消毒液均匀喷酒(墙面：200mL·m－2，水泥地面：350mL·m－2，土质地面：1000mL·m－2)，作用30分钟以上；对肝炎病毒和结核杆菌污染的表面的消毒，用含有效氯2000mg·L－1的消毒液均匀喷洒(喷洒量同前)，作用60分钟以上干粉消毒法对排泄物的消毒，用漂白粉等粉剂含氯消毒剂按排泄物的用量加入排泄物中，略加搅拌后，作用2～6小时，对医院污水的消毒，用干粉按有效氯50mg·L－1用量加入污水中并搅拌均匀，作用2小时后排放\n三、注意事项1．外用消毒剂，除浓度低于50mg·L－1的微酸性次氯酸水外不得口服。置于儿童不易触及处。包装应标示相应的安全警示标志。2．配制和分装浓消毒液时，应戴口罩和手套；使用时应戴手套，避免接触皮肤。如不慎溅入眼睛，应立即用水冲洗，严重者应就医。3．阴凉处避光、防潮、密封保存；现配现用。4．对织物有漂白作用、不应用于有色织物的消毒。对金属与其他物品有腐蚀，消毒后及时冲洗。5．用于餐具与诊疗器械消毒后，应及时用清水洗净残留消毒液后方可用于人体。6．被消毒物品有机物污染严重时，应适当提高使用浓度或延长作用时间，或者进行两次消毒。7．依照具体产品说明书标注的使用范围、使用方法、有效期和安全性检测结果使用。\n【专题精练】1．[2020·全国卷Ⅱ，节选]化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：(4)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1molClO2消耗NaClO2的量为________mol；产生“气泡”的化学方程式为________________________________________。(5)“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是______________________________________(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1000kg该溶液需消耗氯气的质量为________kg(保留整数)。1.25NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2OClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O203\n解析：(4)由题意可知NaClO2生成ClO2的反应为歧化反应，故，依据得失电子守恒可得，生成ClO2与NaCl的物质的量之比为4∶1，依据氯原子守恒可得，NaClO2与ClO2的物质的量之比为5∶4，每生成1molClO2消耗NaClO2的量为1.25mol；ClO2易溶于水，故“气泡”的成分只能是CO2，NaHSO4与NaHCO3反应生成Na2SO4、H2O和CO2。(5)酸性条件下ClO－与Cl－可发生氧化还原反应生成Cl2和H2O；设反应前NaOH溶液的质量为akg，消耗氯气的质量为xkg，则x＋a＝1000；反应消耗NaOH的质量为(0.3a－1000×1%)kg＝(0.3a－10)kg，由化学方程式Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O可知：＝，与x＋a＝1000联立可求出x≈203。\n2．常温下，一氧化二氯(Cl2O)是淡棕黄色、具有刺激性气味的气体，是一种高效的氯化剂，易溶于CCl4，遇水易生成不稳定的HClO。实验室制备Cl2O的原理为2Cl2＋2HgO===HgCl2·HgO＋Cl2O。现用如图所示装置制备少量的Cl2O(加热和夹持装置略)。已知：HgCl2·HgO是难溶于CCl4的固体。回答下列问题：(1)各装置的连接顺序为A→____→____→D→____→E(填字母，装置可以重复使用)。(2)装置A为氯气发生装置，装置A中发生反应的离子方程式为____________________________________________。CBB＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O\n(3)装置C的作用是________________________，若没有装置B，装置D中除发生主反应外，还可能发生的反应的化学方程式是____________________(写出1个即可)。(4)装置D中的操作：把CCl4加入三颈烧瓶中，用冰水浴冷却，通入氯气至其浓度达到50g/L时，停止供氯。加入HgO固体，加热三颈烧瓶至25℃，搅拌45min，氯气几乎完全反应，过滤三颈烧瓶内的混合物。①冰水浴冷却的目的是____________________。②过滤后滤液的主要成分有__________________。(5)若实验前后装置D中液体的体积不变，测得滤液中Cl2O的浓度为24.5g/L，则Cl2O的产率＝________(保留两位有效数字)。除去Cl2中混有的HCl气体Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO增大Cl2在CCl4中的溶解度CCl4、Cl2O80%\n(6)实验完成后，取装置E中烧杯内少量溶液于试管中并滴加品红溶液，溶液褪色，某课题组设计实验探究溶液褪色的原因。①a＝________②由上述实验得出的结论是___________________________________。实验序号0.1mol/LNaClO溶液体积/mL0.1mol/LNaCl溶液体积/mL0.1mol/LNaOH溶液体积/mLH2O的体积/mL品红溶液现象Ⅰ5.0005.03滴较快褪色Ⅱ05.0a03滴不褪色Ⅲ5.005.003滴缓慢褪色5.0其他条件相同时，溶液的碱性越强，次氯酸钠的漂白能力越弱\n解析：(1)装置A为制备氯气的装置，装置C为除去氯气中HCl杂质的装置，装置B为干燥装置，装置D为主反应装置，装置E为尾气处理装置，各装置的连接顺序为A→C→B→D→B→E。(2)装置A中发生反应的化学方程式为＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。(3)装置C的作用是除去氯气中混有的HCl气体；若没有装置B，水蒸气会进入装置D中，装置D中除发生主反应外，还可能发生反应Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO或Cl2O＋H2O===2HClO。(4)①温度越低，气体的溶解度越大，故冰水浴冷却的目的是增大氯气在CCl4中的溶解度。②Cl2O易溶于CCl4，过滤后滤液的主要成分有Cl2O、CCl4。(5)假设溶液体积为1L，氯气为50g，生成的Cl2O为24.5g，由2Cl2＋2HgO===HgCl2·HgO＋Cl2O可知，Cl2O的理论产量为50g÷71g/mol××87g/mol≈30.6g，故Cl2O的产率＝24.5g÷30.6g×100%≈80%。(6)①实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为对照实验，实验中溶液的总体积应相同，均为10.0mL，故a为5.0。②由实验Ⅰ、Ⅲ知，在其他条件相同时，溶液的碱性越强，次氯酸钠的漂白能力越弱。