新教材高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)疫情防控中的含氯化合物學(xué)案

1、微專題 疫情防控中的含氯化合物【知識(shí)基礎(chǔ)】一、各種各樣的含氯消毒劑184消毒液是一種以次氯酸鈉為主的高效消毒劑，主要成分為次氯酸鈉(NaClO)。為無色或淡黃色液體，有效氯含量通常為5.5%6.5%。1984年，地壇醫(yī)院的前身北京第一傳染病醫(yī)院研制成功能迅速殺滅各類肝炎病毒的消毒液，經(jīng)北京市衛(wèi)生局組織專家鑒定，授予應(yīng)用成果二等獎(jiǎng)，定名為“84”肝炎洗消液，后更名為“84消毒液”。84消毒液一般通過Cl2與NaOH反應(yīng)制得，Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，反應(yīng)產(chǎn)物中的次氯酸鈉是消毒液的主要成分。遇酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，較低的pH下釋放氯氣：HClOHCl=Cl2H2O，84消毒液需要避光保

2、存，在光照下，它按下式分解：2HClO 2HClO2。2漂白粉、漂白粉精漂白粉是氫氧化鈣、氯化鈣、次氯酸鈣的混合物，主要成分是次氯酸鈣Ca(ClO)2，有效氯含量為30%38%。漂白粉是由氯氣與氫氧化鈣(消石灰)反應(yīng)而制得。2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。漂白粉容易露置空氣中失效：Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO，2HClO2HClO2。漂白粉精又名高效漂白粉，主要成分是次氯酸鈣，根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，還含有氯化鈣或氯化鈉及氫氧化鈣等成分，有效氯含量為56%60%。3含氯泡騰片含氯泡騰片是以三氯異氰尿酸或二氯異氰尿酸鈉等為有效成分的消毒片，有效氯含

3、量為45%55%；消毒泡騰片有效氯含量高，因呈固體所以運(yùn)輸、貯存、使用更為方便；三氯異氰尿酸，化學(xué)式為C3O3N3Cl3，結(jié)構(gòu)式為，水解產(chǎn)生次氯酸。4二氧化氯ClO2是安全、無毒的綠色第四代消毒劑，是世界公認(rèn)并得到世界衛(wèi)生組織確認(rèn)的A1級(jí)廣譜、安全、高效消毒劑。對(duì)于新型冠狀病毒具有很強(qiáng)的殺滅作用，而且可以快速地抑制病毒當(dāng)中的蛋白質(zhì)合成來破壞病毒，殺滅病毒。在消毒過程中不與有機(jī)物發(fā)生氯代反應(yīng)生成可產(chǎn)生“三致作用”(致癌、致畸、致突變)的有機(jī)氯化物或其他有毒類物質(zhì)。常見的制備方法有以下幾種：2NaClO3SO2H2SO4=2ClO22NaHSO42NaClO2Na2S2O8=2ClO22Na2SO

4、45NaClO24HCl=4ClO25NaCl2H2OCl22NaClO2=2ClO22NaCl二、使用方法浸泡法將待消毒或滅菌的物品放入裝有含氯消毒劑溶液的容器中，加蓋。對(duì)細(xì)菌繁殖體污染物品的消毒，用含有效氯200 mgL1的消毒液浸泡10分鐘以上；對(duì)肝炎病毒和結(jié)核桿菌污染物品的消毒，用含有效氯2 000 mgL1的消毒液浸泡30分鐘以上；對(duì)細(xì)菌芽孢污染物品的消毒，用含有效氯2 000 mgL1的消毒液浸泡30分鐘擦拭法對(duì)大件物品或其他不能用浸泡法消毒的物品用擦拭法消毒。消毒所用藥物濃度和作用時(shí)間參見浸泡法噴灑法對(duì)一般污染表面，用1 000 mgL1的消毒液均勻噴酒(墻面：200 mLm2，

5、水泥地面：350 mLm2，土質(zhì)地面：1 000 mLm2)，作用30分鐘以上；對(duì)肝炎病毒和結(jié)核桿菌污染的表面的消毒，用含有效氯2 000 mgL1的消毒液均勻噴灑(噴灑量同前)，作用60分鐘以上干粉消毒法對(duì)排泄物的消毒，用漂白粉等粉劑含氯消毒劑按排泄物的15用量加入排泄物中，略加攪拌后，作用26小時(shí)，對(duì)醫(yī)院污水的消毒，用干粉按有效氯50 mgL1用量加入污水中并攪拌均勻，作用2小時(shí)后排放三、注意事項(xiàng)1外用消毒劑，除濃度低于50 mgL1的微酸性次氯酸水外不得口服。置于兒童不易觸及處。包裝應(yīng)標(biāo)示相應(yīng)的安全警示標(biāo)志。2配制和分裝濃消毒液時(shí)，應(yīng)戴口罩和手套；使用時(shí)應(yīng)戴手套，避免接觸皮膚。如不慎濺入

6、眼睛，應(yīng)立即用水沖洗，嚴(yán)重者應(yīng)就醫(yī)。3陰涼處避光、防潮、密封保存；現(xiàn)配現(xiàn)用。4對(duì)織物有漂白作用、不應(yīng)用于有色織物的消毒。對(duì)金屬與其他物品有腐蝕，消毒后及時(shí)沖洗。5用于餐具與診療器械消毒后，應(yīng)及時(shí)用清水洗凈殘留消毒液后方可用于人體。6被消毒物品有機(jī)物污染嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高使用濃度或延長作用時(shí)間，或者進(jìn)行兩次消毒。7依照具體產(chǎn)品說明書標(biāo)注的使用范圍、使用方法、有效期和安全性檢測(cè)結(jié)果使用?！緦ｎ}精練】12020全國卷，節(jié)選化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)支撐。氯的許多化合物既是重要化工原料，又是高效、廣譜的滅菌消毒劑?；卮鹣铝袉栴}：(4)ClO2常溫下為黃色氣體，易溶于水，其水溶液是一種廣譜殺菌

7、劑。一種有效成分為NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡騰片”，能快速溶于水，溢出大量氣泡，得到ClO2溶液。上述過程中，生成ClO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng)，每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量為_ mol；產(chǎn)生“氣泡”的化學(xué)方程式為_。(5)“84消毒液”的有效成分為NaClO，不可與酸性清潔劑混用的原因是_(用離子方程式表示)。工業(yè)上是將氯氣通入到30%的NaOH溶液中來制備NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，則生產(chǎn)1 000 kg該溶液需消耗氯氣的質(zhì)量為_ kg(保留整數(shù))。2常溫下，一氧化二氯(Cl2O)是淡棕黃色、具有刺激性氣味的氣體，是

8、一種高效的氯化劑，易溶于CCl4，遇水易生成不穩(wěn)定的HClO。實(shí)驗(yàn)室制備Cl2O的原理為2Cl22HgO=HgCl2HgOCl2O。現(xiàn)用如圖所示裝置制備少量的Cl2O(加熱和夾持裝置略)。已知：HgCl2HgO是難溶于CCl4的固體?；卮鹣铝袉栴}：(1)各裝置的連接順序?yàn)锳_D_E(填字母，裝置可以重復(fù)使用)。(2)裝置A為氯氣發(fā)生裝置，裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(3)裝置C的作用是_，若沒有裝置B，裝置D中除發(fā)生主反應(yīng)外，還可能發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是_(寫出1個(gè)即可)。(4)裝置D中的操作：把CCl4加入三頸燒瓶中，用冰水浴冷卻，通入氯氣至其濃度達(dá)到50 g/L時(shí)，停止供氯。加入H

9、gO固體，加熱三頸燒瓶至25 ，攪拌45 min，氯氣幾乎完全反應(yīng)，過濾三頸燒瓶內(nèi)的混合物。冰水浴冷卻的目的是_。過濾后濾液的主要成分有_。(5)若實(shí)驗(yàn)前后裝置D中液體的體積不變，測(cè)得濾液中Cl2O的濃度為24.5 g/L，則Cl2O的產(chǎn)率_(保留兩位有效數(shù)字)。(6)實(shí)驗(yàn)完成后，取裝置E中燒杯內(nèi)少量溶液于試管中并滴加品紅溶液，溶液褪色，某課題組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究溶液褪色的原因。實(shí)驗(yàn)序號(hào)0.1 mol/LNaClO溶液體積/mL0.1 mol/LNaCl溶液體積/mL0.1 mol/LNaOH溶液體積/mLH2O的體積/mL品紅溶液現(xiàn)象5.0005.03滴較快褪色05.0a03滴不褪色5.005.0

10、03滴緩慢褪色a_由上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是_。微專題7疫情防控中的含氯化合物專題精練1解析：(4)由題意可知NaClO2生成ClO2的反應(yīng)為歧化反應(yīng)，故，依據(jù)得失電子守恒可得，生成ClO2與NaCl的物質(zhì)的量之比為41，依據(jù)氯原子守恒可得，NaClO2與ClO2的物質(zhì)的量之比為54，每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量為1.25 mol；ClO2易溶于水，故“氣泡”的成分只能是CO2，NaHSO4與NaHCO3反應(yīng)生成Na2SO4、H2O和CO2。(5)酸性條件下ClO與Cl可發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl2和H2O；設(shè)反應(yīng)前NaOH溶液的質(zhì)量為a kg，消耗氯氣的質(zhì)量為x kg，則xa1

11、000；反應(yīng)消耗NaOH的質(zhì)量為(0.3a1 0001%) kg(0.3a10)kg，由化學(xué)方程式Cl22NaOH=NaClNaClOH2O可知：x0.3a-107180，與xa1 000聯(lián)立可求出x203。答案：(4)1.25NaHCO3NaHSO4=CO2Na2SO4H2O(5)ClOCl2H=Cl2H2O2032解析：(1)裝置A為制備氯氣的裝置，裝置C為除去氯氣中HCl雜質(zhì)的裝置，裝置B為干燥裝置，裝置D為主反應(yīng)裝置，裝置E為尾氣處理裝置，各裝置的連接順序?yàn)锳CBDBE。(2)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MnO4-16H10Cl=2Mn25Cl28H2O。(3)裝置C的作用是除去氯

12、氣中混有的HCl氣體；若沒有裝置B，水蒸氣會(huì)進(jìn)入裝置D中，裝置D中除發(fā)生主反應(yīng)外，還可能發(fā)生反應(yīng)Cl2H2OHClHClO或Cl2OH2O=2HClO。(4)溫度越低，氣體的溶解度越大，故冰水浴冷卻的目的是增大氯氣在CCl4中的溶解度。Cl2O易溶于CCl4，過濾后濾液的主要成分有Cl2O、CCl4。(5)假設(shè)溶液體積為1 L，氯氣為50 g，生成的Cl2O為24.5 g，由2Cl22HgO=HgCl2HgOCl2O可知，Cl2O的理論產(chǎn)量為50 g71 g/mol1287 g/mol30.6 g，故Cl2O的產(chǎn)率24.5 g30.6 g100%80%。(6)實(shí)驗(yàn)、為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中溶液的總體積應(yīng)相同，均為10.0 mL，