氯酸的化学性质范文

氯酸的化学性质范文第1篇

在氯气性质的学习中,学生接触到了一种新物质――氯水,由于氯水在日常生活中常用于饮用水的消毒处理,化学与生活又是紧密联系的,于是对于氯水成分的掌握及其检验便毫无疑问地被列入了当今高考的热点｡因此,教师在教学中要认真引导学生把它学好弄懂,掌握氯水的成分及其主要成分的几种检验方法｡

一､氯水的成分

氯水,即氯气的水溶液,是一种混合物｡氯气不仅能溶于水,而且还能与水反应生成盐酸和次氯酸,即Cl2 + H2O= HCl +HClO,此反应是一个可逆反应,属于化学平衡的研究对象｡化学平衡是一个动态平衡,若外界条件不发生改变,氯水中应具有氯气､水､盐酸､次氯酸四种成分共同存在｡由于盐酸中的溶质氯化氢(HCl)是强电解质,在水溶液中可完全电离成氢离子(H+)和氯离子(Cl-),因而氯水中无氯化氢分子的存在,而是以氢离子和氯离子的形式存在｡由于水和次氯酸分子是弱电解质,在水溶液中存在电离平衡,即H2O ?圹 H+ + OH- HClO ?圹 H+ + ClO-｡弱电解质在水溶液中只有很少的一部分发生电离,其主要是以分子的形式存在,因而氯水中存在大量的水分子(H2O) 次氯酸分子(HClO),少量的氢离子(H+)次氯酸根离子(ClO-)氢氧根离子(OH-)综合上述分析,可知:氯水中具有Cl2;H2O;HClO;H+;ClO-;OH-;Cl-共七种粒子｡

但由于次氯酸不稳定,见光容易分解生成盐酸和氧气,因此氯水久置后次氯酸分子会减少,氢离子和氯离子会增加 ,从而导致氯水久置后PH值将会变小,最终粒子种类也会发生改变｡

二､如何检验氯水中的主要成分Cl2､ HClO､H+､Cl-

在高中化学教学中,教师不但要向学生讲授氯水中的主要成分,而且要让学生掌握氯水主要成分的几种检验方法｡

(1)欲检验氯水中含有氯分子(Cl2),可根据氯水呈现的浅黄绿色以及卤素单质性质的递变规律:卤素包括氟､氯､溴､碘､砹五种元素,从氯到碘,前面的卤素单质可将后面的卤素单质从其盐溶液中置换出来｡根据此性质,只要将氯水滴加到KI-淀粉试纸上,若试纸呈现蓝色,则可证明氯水中具有氯分子｡因为氯水中的氯分子可将KI中的碘离子(I-)氧化成碘单质(I2),碘单质遇淀粉变蓝｡

(2)欲检验氯水中具有次氯酸分子(HClO),可向氯水中投入干燥的红色布条或将新制的氯水滴加到蓝色石蕊试纸上,布条和试纸均褪色,即可证明氯水中具有次氯酸分子,因为次氯酸分子具有漂白性.

(3)欲检验氯水中含有氢离子(H+),可向氯水中投入碳酸氢钠(NaHCO3-)粉末,若产生大量气泡,则证明氯水中含有氢离子｡因为氯水中的氢离子与碳酸氢钠电离生成的碳酸氢根离子(HCO3-)结合生成了碳酸(H2CO3),碳酸不稳定即分解生成了二氧化碳(CO2)｡也可以将氯水滴加到蓝色石蕊试纸上,蓝色石蕊试纸将由蓝色变成红色,最后褪成无色｡由于氯水中具有氢离子,使石蕊呈现出红色;氯水中的次氯酸分子又具有漂白性,最终红色褪去｡

(4)欲检验氯水中含有氯离子(Cl-),可向氯水中滴加硝酸银(AgNO3)溶液,氯水中若有白色沉淀产生,再滴加稀硝酸,沉淀不溶解,则可证明氯水中具有氯离子｡因为银离子(Ag+)与氯离子(Cl-)不能共存,氯化银(AgCl)不溶于稀硝酸｡

综上所述,高中教师在教学氯水一节时,一定要引导好学生对氯水的成分及其主要成分的学习,弄懂和掌握它们之间的相互联系,熟练地掌握氯水成分及其主要成分的检验方法,努力提高学生的化学学习成绩｡

氯酸的化学性质范文第2篇

1 液氯

1.1 液氯性状

氯分子式为Cl2,在常态下为黄绿色气体,经过压缩成液体后存储于钢瓶中,故又称为液氯。常压下氯的液化温度为-30.1℃,故当打开钢瓶阀门时,液氯立即气化成有强烈刺激性和窒息性的气体,空气中氯气浓度达到7.5 mg/m3时可闻到氯味。氯气溶于水中很快水解成次氯酸:Cl2 + H2OHOCl + H+ + Cl- ,次氯酸在水中可离解成次氯酸根:HOCl H+ + OCl-,其离解速度随pH值及温度升高而加快。

1.2 消毒方法及效果

液氯是传统的饮水消毒剂,1909年美国生产了商业液氯,1913年第一部实用的加氯机进人市场,为使用液氯消毒饮用水提供了必要条件。液氯消毒主要通过氯气溶于水后生成的次氯酸作用,次氯酸是很小的中性分子,能够扩散到带负电的微生物表面并通过微生物的细胞壁穿透到内部,通过氧化作用使细胞中的磷酸丙糖去氢酶中的巯基被氧化而破坏,引起细菌死亡。

液氯能有效杀灭各种微生物,如细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌、病毒、隐孢子虫及贾第虫等。

液氯消毒饮用水的加氯量一般为3～10 mg/L,接触30 min,用量应随余氯浓度0.3～4 .0 mg/L的要求而调整。近年国外的研究报告证实,3～5 mg/L的自由氯不能完全抑制细菌生物膜在管网中的生长繁殖,要破坏生物膜一般需要10 mg/L以上的自由氯。液氯消毒饮用水的效果与水温、pH值、接触时间、混合程度、污水浊度以及所含干扰物质有关。水的pH值与水温对液氯消毒效果有明显影响,酸性条件下氯水解生成的次氯酸浓度高,消毒效果就比碱性条件下强。高温条件下次氯酸易于透过细胞外膜,促进其在微生物细胞内的化学反应[3],故高温条件要比低温条件的消毒效果好。液氯能与水中的氨起反应增加耗氯量而使消毒效果下降,故当水中氨氮含量较高时可采用折点加氯法。此外,消毒效果还与氯存在的状态有关,游离氯的消毒效果比结合氯好,在室温下杀灭水中肠道病菌,当作用时间相同时,结合氯杀菌所需的用量要比游离氯多25倍,当用量相同时,结合氯所需的杀菌时间为游离氯的100倍。

1.3 使用安全性

液氯及其水解物次氯酸会与水中天然的有机物(如腐植酸、富里酸、藻类)和无机物(如溴化物)发生取代、加成和氧化反应,生成约300余种副产物,其中主要有易挥发的三卤甲烷(包括氯仿、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、溴仿等)和难挥发的卤乙酸(包括一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸等)及卤乙腈,另外还生成三氯硝基甲烷、水合氯醛等无机副产物。卤乙酸是20世纪80年代中期被发现的,因其沸点高,不可吹脱,故致癌风险更大,如二氯乙酸和三氯乙酸的致癌风险分别是三卤甲烷的50倍和100倍。氯化消毒采用的方法不同,也可影响氯化消毒副产物的产生,消毒剂使用量越高,残余消毒剂越多,形成的副产物就多;反应时间短,三卤甲烷的生成浓度就高;温度升高可使反应速度增快,有效氯浓度升高,副产物形成量也增加; pH值增高可使卤乙腈分解加速,三卤甲烷形成量就增加。

氯化消毒副产物虽然含量很低,但种类多,且这些物质多数是致癌或致突变物。目前减少氯化消毒副产物的途径有四:一是改善氯化消毒方法;二是设法降低水中形成卤代物的有机物前体,采取的措施有用高锰酸钾预处理、粒状活性炭过滤或用高锰酸钾与活性炭联用处理污染原水;三是采用非氯消毒剂如使用二氧化氯;四是采用颗粒活性炭吸附等方法去除氯消毒后形成的卤代物[1]。

1.4 应用前景

随着人们健康意识的加强,液氯消毒产生副产物的现象将越来越引起人们的重视,故有逐渐被其他消毒方法所代替的趋势。但由于液氯消毒具有对微生物杀灭能力强且消毒作用持续性好,使用操作方便,余氯测定简单,消毒成本不高等因素,因此,液氯仍是目前较常用的一种饮用水消毒剂。

2 次氯酸钠

2.1 次氯酸钠性状

次氯酸钠为无机氯化合物,分子式为NaOCl,将氯气通入氢氧化钠溶液中制得,电解食盐水也可得到次氯酸钠。纯次氯酸钠呈透明液体,次氯酸钠在水中能解离为次氯酸,NaOCl+ H2ONaOH + HOCl,工业制备的次氯酸钠含有效氯10%～12%,次氯酸钠发生器电解食盐产生的次氯酸钠有效氯为0.12%～1.50%。次氯酸钠有较强的漂白作用,对金属有腐蚀作用,性质不稳定,易受光、热和潮湿的影响丧失其有效成分,故通常采用次氯酸钠发生器现场制取,就地使用。

2.2 消毒方法及效果

与液氯相同,次氯酸钠主要依靠次氯酸的氧化作用而致微生物死亡。饮用水消毒时次氯酸钠用量约为有效氯1～6 mg/L,作用30 min,用量应随余氯浓度0.3～0.5 mg/L的要求而调整。pH值对次氯酸钠杀菌作用影响最大, pH值愈高,次氯酸钠的杀菌作用愈弱,pH值降低,其杀菌作用增强。在次氯酸钠溶液中加入少量的碘或溴可明显增强其杀菌作用。

2.3 使用安全性

次氯酸钠为含氯消毒剂,其使用安全性同液氯,主要是氯化消毒副产物对人体健康的影响。

2.4 应用前景

使用次氯酸钠发生器制取次氯酸钠消毒液的最大优点是随产随用,无外购和储存中众多不安全因素,基本解决了氯气泄漏污染等危害。其缺点为电极表面易腐蚀,管理维修难度大。工业制备的次氯酸钠溶液由于其消毒效果好,操作方便,且比液氯消毒更具安全性,故是目前最常用的一种饮用水消毒剂。

3 氯胺

3.1 氯胺性状

氯胺是通过氯和氨反应生成,在被消毒的水加氯前按氨与氯1∶3～1∶6的比例先加氨或铵盐,如液氨、硫酸铵或氯化铵,然后再加入氯使之生成化合性氯胺。氯胺是一种复杂的无机氯胺和有机氯胺的混合物,当pH值为7～10时,氨和氯的稀溶液很快化合成氯胺,主要有一氯胺(NH2Cl)和二氯胺(NHCl2)。

3.2 消毒方法及效果

氯胺的杀菌机理类似于液氯,能使微生物细胞中的酶被氧化失效,破坏微生物正常的新陈代谢,从而使细菌死亡。氯胺的杀菌作用较液氯和次氯酸弱,故要求保持较长的接触时间和较高的余氯量,一般要求作用2 h,保证出厂水中余氯量0.5～3.0 mg/L。但也有报道在氯胺余氯量为1 mg/L时,消毒效果和游离氯消毒一样,能完全达到饮用水卫生标准的要求。氯胺在水中稳定,其半衰期约为游离氯的100倍,因此在管网中形成的余氯持续时间长,能有效抑制管网中残余的细菌再繁殖,同时氯胺消毒不会产生液氯消毒所引起的氯臭味。

3.3 使用安全性

氯胺消毒产生的副产物主要是一些亲水性化合物,如三氯硝基甲烷、氯化腈、卤代酮等,几乎不与水中有机物发生反应,因此减少了腐殖物质与游离氯所形成的致癌物质,与氯气相比,氯胺消毒产生的三卤甲烷的生成量可减少50%～70%,但仍然没有从根本上解决不产生三卤甲烷等有机卤代物的问题。

3.4 应用前景

氯胺所产生的致癌、致突变物比较少,已成为液氯的替代消毒剂,尤其是氯胺稳定性好、形成的余氯持续时间长的优点,更适合用作供水管线较长水厂的饮用水消毒。鉴于氯胺灭活微生物的作用较弱,可采用几种消毒剂联合使用的方法,如氯胺与氯的联合使用,既可保证消毒效果及其持久性,又可有效防止三卤甲烷的产生。

4 二氧化氯

4.1 二氧化氯性状

二氧化氯分子式为ClO2,沸点11℃,在室温下以一种黄绿色气体形式存在,在水中的溶解性比氯气大10倍,对光、热敏感,当空气中二氧化氯浓度大于10%(V/V)或溶液中浓度高于10%(W/V)时易发生爆炸。二氧化氯性质活泼极不稳定,难以用钢瓶压缩贮存,一般多在使用地点现用现制备。发生器制备二氧化氯的方法主要有电解法和化学法,电解法制得的二氧化氯浓度为10%～30%,化学法中用亚氯酸钠制得的二氧化氯含量在90%以上。

4.2 消毒方法及效果

二氧化氯氧化能力是氯的2.63倍,二氧化氯对微生物的细胞壁具有很好的穿透能力和吸附能力,进而渗透到细胞内部,氧化细胞内含巯基的酶,可与半光氨酸、色氨酸和游离脂肪酸反应,快速抑制微生物蛋白质的合成而致微生物死亡。二氧化氯可以杀灭各种细菌繁殖体、芽孢、真菌、病毒、隐孢子虫及贾第虫等。 实验用0.5 mg/L的二氧化氯消毒饮用水,作用1 min,对染菌水中大肠杆菌杀灭率达100%。上海自来水公司及其研究室、闵行水厂等用二氧化氯发生器产生的二氧化氯处理黄浦江及长江原水的结果表明,二氧化氯的杀菌效果优于氯,二氧化氯浓度0.5～1.5 mg/L,作用30 min,可达到细菌数

消毒时投加量依水质而不同,其耗用量与水中溶解氧量和反应时间有关。我国要求二氧化氯与水作用30 min后出厂水中的余量应在0.1～0.8 mg/L,这与美国EPA 2002年规定饮用水中二氧化氯残留浓度不得超过0.8 mg/L一致。二氧化氯在pH值为4～10范围内其消毒效果比较稳定,但水温、水中悬浮物和还原性物质的含量会在一定程度上影响消毒效果。

4.3 使用安全性

二氧化氯与有机物反应时为氧化而非亲电取代反应, 二氧化氯可直接氧化水中的腐植物等三卤甲烷的前体物,因而几乎不产生三卤甲烷和其他有机卤副产物,二氧化氯在水中能与其他化合物反应生成亚氯酸盐(ClO2-)和氯酸盐 (ClO3-)等无机副产物。动物实验研究结果表明,饮用水中较高浓度(>100 mg/L)的二氧化氯和亚氯酸盐可致血液红细胞和血红蛋白轻微减少,对神经系统可能有潜在毒性。当水体中有溴离子存在并在光照条件下可形成溴仿。低剂量二氧化氯无致畸胎性,因而对生长发育及生殖无影响。已有的研究数据未见二氧化氯和亚氯酸盐具有致癌性。提高二氧化氯使用安全性的方法有采用氯与二氧化氯混合消毒,比例为二氧化氯0.3 mg / L和氯气0.8 mg/ L,二氧化氯可有效防止氯消毒副产物三卤甲烷的产生,氯又可降低二氧化氯转化产生的亚氯酸盐和氯酸盐浓度。

4.4 应用前景

当前二氧化氯的分析检测方法不能满足快速、准确和可靠的要求,消毒成本要比含氯消毒剂高,但二氧化氯在控制三卤甲烷的形成和减少总有机卤代物方面具有独特的优越性,我国城市供水技术进步发展规划中已将二氧化氯列入替代氯消毒剂的推广应用研究之列。二氧化氯的消毒能力优于液氯,除有消毒作用外,还可将水中引起臭味的硫化氢、硫醇等物质氧化分解为无毒无味的硫酸或磺酸,能将氰类和酚类等有毒物质氧化降解为氨根离子和简单的有机物,因此具有脱色、除臭、除味等净水功能,因而二氧化氯是一种有前途的可替代氯的水消毒剂。

5 臭氧

5.1 臭氧性状

臭氧是由三个氧原子组成的氧的同素异形体,分子式O3,常温常压下为淡蓝色的具有刺激性的气体,在水中的溶解度为3%。臭氧在水中不稳定,易分解产生氧化能力极强的单原子(O)和羟基(OH),在水中的半衰期随温度及pH值的升高而加快,在水温20℃、pH值为7时约为21～22 min。臭氧是在现场用空气或纯氧通过臭氧发生器制取,产率分别为1%～3%和2%～6%。

5.2 消毒方法及效果

臭氧杀灭微生物的作用机制是靠臭氧分解时放出新生态氧的氧化能力以及臭氧在水中分解产生的羟基的氧化能力。臭氧可与微生物细胞壁的脂类双键反应,穿破细胞壁,进入细胞内,作用于外壳的脂蛋白和内面的脂多糖,使细胞的通透性发生改变,还可破坏细菌的DNA修复系统,从而使微生物死亡。新生态氧具有比氯和二氧化氯更强的氧化能力,因此对病毒、芽孢等均具有强大的杀灭能力。臭氧能氧化有机物,去除水中的色、味,可降低水的浑浊度,臭氧还可去除水中溶解性的铁、锰盐类及酚等,能提高混凝―絮凝效果,有效改善水质。

臭氧用于饮用水消毒的投加量是根据水质及接触时间等而定,一般水的投加量为0.5～1.5 mg/ L,作用10～12 min,水中保持残余臭氧浓度0.1～0.5 mg/L。臭氧在水中不稳定,容易分解回复到形成它的O2,因此臭氧在管网水中不能继续保持杀菌作用,在臭氧消毒时可用增加投加量或在消毒后投加少量氯,以保证管网末梢水中有一定的剩余臭氧或持续的消毒效果。消毒效果随pH值增高及有机物存在而下降,随臭氧浓度增高及作用时间延长而提高。

5.3 使用安全性

臭氧消毒饮用水时,臭氧分子和羟基自由基可将水中大分子有机物氧化为易生物降解和易被活性炭吸附的小分子有机物。与有机物反应后产生醛类和羧酸类化合物,当水体中有溴离子存在时,会形成次溴酸、次溴酸根和溴酸根离子等无机副产物。国外动物实验表明,醛类副产物有急性和慢性毒性,试管实验表明它们具有不同程度的致癌性和致突变性,羧酸类副产物没有危害性,溴酸盐被国际癌症研究机构列为可能致癌物。

5.4 应用前景

臭氧的产生工艺复杂,设备费用较高,需配备专业人员进行日常维护和保养。臭氧的杀菌能力最强,但是臭氧本身极易分解,消毒无持久性,对管网无剩余保护,目前又无方便实用的臭氧浓度测定方法,故在普及使用上受到一定限制。

6 高锰酸钾和高铁酸钾

6.1 高锰酸钾和高铁酸钾性状

高锰酸钾分子式为KMnO4,为黑紫色细长的菱形结晶,性质稳定,可长期储存,加热至240℃可分解放出氧气,在沸水中易溶,水温10℃的溶解度为4%,20℃的溶解度为6.5%,在水中可放出新生态氧,水溶液不稳定,在酸性和中性溶液及光照下易分解生存二氧化锰黑色沉淀,在碱性溶液中生成锰酸钾。

高铁酸钾分子式K2FeO4,为黑紫色结晶体,熔点为198 ℃,极易溶于水生成紫红色溶液,与高锰酸钾类似,干燥的晶体稳定,但其水溶液或含有水分时很不稳定,极易分解,高铁酸钾溶液静置后会逐渐分解放出氧气,在pH值为8～11时稳定性较好,pH值

6.2 消毒方法及效果

高锰酸钾和高铁酸钾通过释放新生态氧氧化微生物体内的活性基团而发挥杀菌作用,可杀灭细菌、病毒、芽孢等,近年有报道对贾第虫等原虫有杀灭作用。高锰酸钾在pH值为5.9时,杀灭大肠杆菌的浓度为16 mg/L,作用16 min。高铁酸钾是一种比高锰酸钾、臭氧、氯气氧化能力更强的强氧化剂,在2 mg/L时,对含105个/mL的大肠杆菌及一般细菌,可杀灭到100个/mL以下。高锰酸钾和高铁酸钾可以氧化去除水中部分有机污染物,具有脱色除臭作用。消毒效果受温度与有机物影响,在一定范围内温度越高杀菌效果越好,有机物的存在及当水体中有碘类、醇类等还原性物质时,易发生氧化还原反应而降低其消毒效果。高铁酸钾的分解产物Fe(OH)3可吸附去除水中的重金属和难降解的有机物及悬浮物,具有消毒、澄清水的作用,适用于饮用水的消毒处理,尤其适用于饮用水的初级消毒。

6.3 使用安全性

高锰酸钾和高铁酸钾是氧化能力很强的强氧化剂,可以氧化破坏水中有机和无机物,能有效减少氯化消毒时产生的三氯甲烷。浓度高时吸入中毒可引起呼吸道黏膜炎症,对眼睛也有一定的刺激作用。

6.4 应用前景

高锰酸钾和高铁酸钾具有消毒、助凝性质,在消毒饮用水同时可改善水质,可以氧化去除水中有机污染物,减少氯化消毒时的三氯甲烷,具有一定的应用前景,但水溶液的不稳定性,使其一直未能被广泛应用。

7 过氧乙酸

7.1 过氧乙酸性状

过氧乙酸分子式为C2H4O3,是一种无色透明液体,带有醋酸味,易挥发,水溶液不稳定,工业生产的过氧乙酸有效成分含量为16%～20%。高浓度(>30%)的过氧乙酸经剧烈振荡或加热有爆炸性,过氧乙酸在储存过程中会自然分解,分解速度受温度、浓度、纯度的影响,温度高分解速率大,低浓度比高浓度分解速度快,水溶液杂质多分解速度也会加快,日光会加快过氧乙酸的分解速度。配合剂型(A、B两液)可以克服其不稳定性。

7.2 消毒方法及效果

过氧乙酸依靠其强大的氧化作用及过氧化氢、醋酸的协同作用,分解微生物DNA的碱基,使DNA双链断裂而死亡。过氧乙酸对细菌、病毒、真菌、芽孢等均有很好的杀灭作用,作用时间短,低温(-20℃)下不影响消毒效果,但作用时间须延长十至数百倍。较高浓度的过氧乙酸溶液对皮肤、黏膜有刺激性。

饮用水消毒的加入量10 mg/L,接触10 min,可使澄清水达到消毒要求。浓度增加和作用时间延长可加强杀菌作用,有机物可降低其杀菌效果。

7.3 使用安全性

过氧乙酸的分解产物为过氧化氢、醋酸、水和氧,经化学分析,这些产物对人无害,消毒用过氧乙酸浓度很低,因易挥发,消毒后残留量极少,故使用安全。

7.4 应用前景

由于过氧乙酸的不稳定性以及其带有的醋酸味,故仅适用于小型给水系统的消毒。

综上所述,目前作为饮用水消毒剂的主要有液氯、氯胺、次氯酸钠、二氧化氯、臭氧等,其中用氯消毒仍很普遍。上述饮用水消毒剂同时是氧化剂,在发挥杀灭水中致病微生物作用的同时,往往具有诸如控制水中藻类的繁殖、氧化去除水的嗅味和色度、改善混凝和过滤效果等其他功能。当选择消毒剂时应根据消毒剂的特性加以选用,还必须考虑被处理水质及靶子微生物类型、温度、pH值、有机和无机物、使用浓度及接触时间、有毒副产物的发生等,以保证饮用水的消毒效果及用户安全用水。

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氯酸的化学性质范文第3篇

关键词：认知序；氯气和水、碱反应；教材序；教学过程

文章编号：1005C6629（2017）3C0049C05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 问题的提出

教材序指的是教材内容以不同的栏目形式、一定的学科逻辑予以呈现，往往体现了编者对课程内容的理解及学生身心发展规律。认知序指的是与学习者学习水平、认知特点相适应的学习路径。组织与优化教学过程是实现有效教学的基础和前提，优化认知序是实现有效教学的关键和核心[1]。在实际的教学中，我们要以教材内容的编排顺序为基础，创新教学设计，着眼于学生最近发展区，促进学生主动、自主的建构认知结构，不能受限于教材序，而要创造性地使用教材，契合学生的认知发展规律，以优化教学过程。

2 “氯气和水、碱反应”教学分析

2.1 教材序分析

氯气和水、碱反应的教学内容在教材[2]中是以“活动与探究”栏目形式呈现，首先提出探究性问题，并提供四组实验方案，前三组实验方案设计的目的分别是要说明氯气没有漂白性而氯水有漂白作用、氯水呈酸性和氯水中存在Cl-。然后告知：“研究证明，溶解在水中的部分氯气能与水发生反应，生成盐酸和次氯酸”。并介绍说明次氯酸具有漂白、杀菌和不稳定性。通过第四组实验来说明氯气与NaOH溶液可以反应，工业生产中和实验室常用氢氧化钠溶液吸收氯气尾气，并介绍氯气与石灰乳为原料制造漂白粉以及漂白粉应密封保存的原理，最后介绍“氯气是一种重要的化工原料，在生活和生产中的应用十分广泛。自来水的消毒、农药的生产、药物的合成的等都需要用到氯气”。教材中知识的呈现体现了生活化，且按照“性质制备应用”的次序呈现。教材中的内容安排如图1所示。

从教材中“活动与探究”的实验内容来看，其目的是为了研究氯气与水、碱的反应，同时认识氯水的漂白性。但是学生没有经过自身的思考分析过程来明确为什么要做这些实验？此外，既然是已经由教材设定好的实验方案，何来探究呢？设计实验4的目的在于说明氯气与碱可发生化学反应，但这个事实在氯气的制备学习过程中学生就已经得知，何须再通过实验来证明？在建构“氯气和水、碱反应”的知识结构时，学生的已有认知与新信息并没有发生相互作用，没有充分调动已有认知和经历主动思考过程又何谈知识的自主建构呢？

2.2 依据教材序的常见教学过程分析

为了让教材中的实验更好地为教学服务、为学生的知识建构服务，教师会对教材实验栏目进行深度加工，造目的明确、探究实在、形式开放的探究实验。并根据学生在“氯气的性质”第一课时中，已经学习了氯气的物理性质及氯气和单质（Na、Fe、Cu、H2）的反应，学生已经知道氯气在这一系列变化中的共同特点是化合价降低，生成-1价Cl，同时学生对H+和Cl-检验的基本方法也是熟知的，化合价有升必有降的氧化还原基本原理学生也已掌握。根据上述学生的认知序设计教学思路：让学生思考氯气与水若能发生化学反应，可能会产生何种物质？学生会根据氯气与金属、非金属化合时呈-1价先推测出氯水中可能含有盐酸，此时再通过交流讨论、设计实验方案验证其猜想。当用指示剂或pH试纸检验氯水酸性时，会出现褪色的异常现象，得出氯水具有漂白性的结论，通过设计实验证明盐酸和干燥氯气没有漂白性从而得出氯水中应还有其他具有漂白性的物质。然后再根据化合价有升必有降判断出是氯元素的化合价升高，给出次氯酸的化学式为HClO，再根据氯气与水的反应类比与碱的反应，并利用该反应制取漂白粉。整个教学过程仍是按照教材内容顺序进行设计，可用图2来表示。

但采用上述教学过程时次氯酸（HClO）的引入显得牵强，尽管按照氧化还原的规律，化合价应该有降有升，因此氯元素的化合价也就上升为+1价，同时也就形成了次氯酸（HClO）。这样的讲解绝大多数学生听起来觉得很有道理，也很容易理解，但只要思维缜密的学生都会提出质疑，如果反应中氯元素化合价能升高，氧元素的化合价为什么不能升高呢？氯元素化合价要升高，一定升高到+1价吗？+1价的含氧酸一定是HClO形式吗（次磷酸中P的化合价为+1价，其化学式为H3PO2）？这些都说明单单从化合价角度分析，得出氯气与水反应生成次氯酸（HClO）的结论是不严谨的，只能让学生感觉到教师在刻意传授知识，设计的痕迹太重[3]。由于氯水中HClO的分解耗时长，实验效果不明显，教材中并没有安排HClO的稳定性实验，所以教师也没有提供相关素材来佐证HClO会分解这样的客观事实。同时，对于为什么次氯酸在溶液中主要以分子形式存在？为什么HClO的酸性弱于碳酸？教师并没有把这些问题的思考过程真实地呈现给学生，是由教师直接告知，这样就造成了学生认知建构的不连续，出现了认知发展的断裂现象。

3 更切合学生认知序的“氯气和水、碱反应”的再设计

3.1 设计思路

在初中学生已经知道了较强酸制取较弱酸的复分解反应原理，也知道有水生成是复分解反应发生的条件之一，反应前后原子的种类和数目不变的质量守恒观念也已建立。进入高中后学生首先就对物质的分类进行了学习；在物质的分离和提纯中学习了萃取的方法和原理；在学习氯气的实验室制备时，学生已经知道氯气与碱会发生化学反应，但并不知道会生成何种产物。在电解质与非电解质的学习时，学生知道了酸与水均为电解质，结合初中对水的认知，学生知道在水中大量存在的是水分子，少量存在的是H+和OH-，水是一种难电离的电解质。学生对生活中的事物和现象有着强烈的探究的兴趣和愿望，学生期待将所学知识用来解决生活、社会中的实际问题是学生主动认知的强大内驱力，所以从“应用性质制备”的顺序开展教学更能调动学生的认知欲。

基于学生以上认知基础，在教学中将教材中氯气先与水再与碱反应的内容安排顺序进行倒置，从氯气与碱的反应进行切入，再到氯气与水的反应，其教学思路如下：先介绍氯气在生产生活中的应用，由生活中常见的“84消毒液”和“漂白粉”的漂白、制备原理引出HClO及其他的漂白杀菌性，根据增强“84消毒液”的漂白杀菌原理来说明HClO具有的弱酸性及其和水相似的电离能力。提供数字化实验数据分析HClO的不稳定性及分解产物。由氯气与碱的反应类比、推测氯气与水的反应产物，通过设计实验进行验证推测。

3.2 教学过程

3.2.1 “84消毒液”的使用说明――次氯酸的漂白、杀菌性和弱酸性

首先投影展示氯气在生产生活中的应用：聚氯乙烯、药物（如马兰酸氯苯那敏片）、制纯硅、制氯化物（如盐酸）、消毒剂（如84消毒液）、自来水的消毒。

展示“84消毒液”，并投影“84消毒液”的说明书，见图3。

从说明书中可知“84消毒液”主要成分是次氯酸钠，并向学生介绍化学式为NaClO。在使用消毒液时只能对白色衣物进行消毒，不能使用在有色织物上，说明次氯酸钠不仅具有杀菌消毒的效果还具有漂白性。此时，向学生说明漂白一般是指使有机色素褪色的过程，常见的有机色素包括酸碱指示剂、有机染料等。然后演示实验：取 2mL 84消毒液于试管中，滴加2～3滴紫色石蕊（现象：紫色石蕊试剂先变蓝后褪色，但褪色不明显）。难道次氯酸钠没有漂白性吗？然后再向上述还未褪色的试管中滴加几滴稀硫酸（现象：马上褪为无色）。为什么加入硫酸后会明显褪色？是稀硫酸有漂白性吗（学生根据初中对稀硫酸的认知可否定这种猜测）？是否是NaClO与稀硫酸发生反应的产物具有漂白性？若是两者发生复分解反应则产物是什么？学生会根据较强酸制较弱酸以及NaClO属于含氧酸盐，推出其对应的酸为次氯酸，化学式为HClO，进而写出反应的化学方程式：2NaClO+H2SO4=Na2SO4+2HClO。此时，学生明确了HClO具有漂白、杀菌性，再由HClO属于酸类物质，可知其必有酸的通性。

3.2.2 “84消毒液”和“漂白粉”的制备――氯气与碱的化学反应

“84消毒液”的生产原理是什么？就是利用Cl2与碱发生反应（制取氯气时的尾气就是用NaOH溶液来吸收的）。Cl2+NaOH―NaClO+？此时再根据化合价有升必有降可判断出产物有NaCl，根据质量守恒可知有H2O（在分析为什么不是+1价的H降低到0价生成H2时，学生已经在前一节的学习中知道了Cl2与H2混合光照下会发生爆炸产生HCl，从而该推测不合理）。

介绍另一种可用来漂白、杀菌的产品――漂白粉，其主要成分为次氯酸钙，再由学生自主写出该反应的化学方程式：2Cl2+2Ca（OH）2=Ca（ClO）2+ CaCl2+2H2O，这样学生就对氯气与碱反应有了知识上的归纳概括（会生成次氯酸盐和盐酸盐）。通过引导再让学生写出漂白粉起漂白效果的化学方程式：Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO（需要说明的是，该反应不能说明H2CO3的酸性强于HClO [4]）

3.2.3 氯气与碱的化学反应――氯气与水的化学反应

氯气可溶于水，1体积水可溶解2体积氯气，氯气溶于水的过程中会与水发生反应吗？若反应其产物是什么？学生通过氯气与碱的化学反应这一思考的起点出发自然可推测出氯气与水反应会生成HClO和HCl。氯气与碱的反应可以理解为氯气先与水反应生成HClO和HCl，然后两种酸再与碱分别生成次氯酸盐和盐酸盐。

再引发探究性问题：如何设计实验来证明上述猜测？学生经交流讨论，提出多种实验方法见表1。

学生通过分组实验验证了氯气与水反应会生成盐酸和次氯酸的假设猜想。展示一瓶呈黄绿色的氯水，为什么呈黄绿色？说明有Cl2，氯气与水会反应为什么还会残留有氯分子呢？可逆反应概念的提出此刻就顺其自然了。既然氯水中有氯分子也有盐酸，如何设计实验证明氯水的漂白不是由上述两种物质产生的呢？学生会设计出在盐酸中滴加石蕊和干燥氯气中加入有色纸条的实验方案。继续提出问题，若没有干燥的氯气，只有氯水和四氯化碳的情况下，又如何检验Cl2没有漂白性呢？学生根据物质的分离提纯中萃取的原理，会设计出用四氯化碳萃取出氯水中的Cl2，然后再将缠有有色纸条的玻璃棒深入试管中，发现插入四氯化碳层中的纸条不褪色而插入水层的纸条褪色。至此，氯气与水反应的产物已经确定，氯气在自来水消毒中的应用也就适时地引入了。再引导学生发现问题：为什么氯气与水是可逆反应，氯气没有全部与水反应，而氯气与碱反应却能反应完全呢？此时可渗透平衡移动的原理，因为HClO与HCl不断被消耗，为弥补产物损失，反应物会持续反应直至消耗完全，这也为后续氯水的变质做知识性的铺垫。

3.2.4 数字实验提供数据――次氯酸的不稳定性

提供新制氯水与久置氯水的对比图片。再予以说明氯分子之所以减少是因为氯气与水反应生成的产物盐酸或次氯酸的含量减少，为了弥补损失，氯分子会不断与水发生反应，从而使氯分子消耗。若用强光照射氯水，利用数字化传感技术对氯水的pH变化、O2浓度变化进行测定。实验数据记录见图4、图5。

学生根据图4中氧气浓度随时间变化关系可判断有氧气生成，再根据质量守恒可知HClO会分解产生O2，根据化合价升降规律可知另一产物为盐酸（2HClO光照= O2+2HCl），图5中光照后酸性增强的事实也可以佐证这个结论。此时，氯水、“84消毒液”和“漂白粉”的保存方法自然水到渠成（避光阴暗处，密封保存）。学生也理解了为什么没有直接含有HClO的产品，要先制成次氯酸盐。

3.2.5 氯水使滴有酚酞的NaOH溶液褪色原因探究――知识的深化

学生已经在上述教学活动中认知了氯水具有酸性和漂白性，据此设计实验：取少量烧碱溶液滴加几滴无色酚酞，再向其中逐滴滴加氯水，红色最终褪去。其原因是什么？学生经讨论可提出两种猜想：猜想1是氯水中的H +与碱中的OH-中和导致褪色；猜想2是氯水的HClO分子漂白破坏了酚酞的结构导致褪色。如何设计实验证明是哪种原因？方案1：向褪色后的溶液中滴加NaOH，若溶液变红则说明是中和导致褪色，若不变红则是漂白导致褪色；方案2：向褪色后的溶液中滴加酚酞，若溶液变红则说明是HClO分子的漂白导致褪色，若不变红则说明是中和导致褪色。最后通过实验证明氯水的漂白是导致褪色的主要原因。当然，教师在评价时，要说明在向红色酚酞溶液中加入氯水的过程中，必然会发生酸碱中和的过程，开始没有漂白，是由于HC1O大部分都被碱中和成NaC1O了，当溶液的碱性明显减弱时，加入氯水中的HC1O就可以发生漂白反应了，最终漂白的结果也包含了酸碱中和的贡献。以避免学生产生非此即彼的孤立看问题的错误观念。

4 教学反思

经过优化重组后的“氯气和水、碱反应”的教学过程，打乱了苏教版教材的内容编排顺序，取得了良好的教学效果。在充分分析了学生前认知的基础上，找准了知识的起点，遵循了学生的认知序，通过创设体现化学价值观的问题情境，引起学生好奇心和学习兴趣，发挥学生的主观能动性，将知识学习、生活经验、问题解决有机地结合起来，创造性地使用了教材，使教材内容在我们的设计中散发出它独有的魅力。同时在教学过程优化了实验教学，培养学生的思维能力、实验设计能力、分析推理能力、类比分析能力，真正让学生自主、主动参与学习的全过程，让学生经历了有意义的学习过程。

教材作为学习素材和工具，我们在使用教材时首先要对化学教材进行编排意图、任务活动与学习目标等方面的分析；然后，对教材呈现的素材的内涵进行挖掘，理清其中蕴涵的化学知识，以及这些化学知识之间的联系；接着，着重进行学生认知结构分析等；最后，综合教材分析和学生认知结构分析，以学生最易接受的认知方式组织教学流程，或调整内容呈现顺序，或改变呈现方式，或改进活动设计等，以期能更有效地引导学生构建化学知识结构，并达到教学过程的最优化和提升教师使用化学教材的水平。

参考文献：

[1]郭君瑞.化学n堂教学内容的组织与优化策略[J].中学化学教学参考，2016，（6）：8.

[2]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书・化学1（必修）（第6版）[M].南京：江苏凤凰教育出版社，2014：42～44.

氯酸的化学性质范文第4篇

关键词:氯酸钠；二氧化氯；水处理；纸浆处理 

 

一、氯酸钠概述 

 

氯酸钠是一种重要的无机化工产品，其分子式为NaClO3，分子量106.44。通常我们见到的是白色或微黄色晶体，在介稳状态呈晶体或斜方晶体。相对密度2.490，熔点255℃，味咸而凉，易溶于水，微溶于乙醇、液氨、甘油。有潮解性。加热到300℃以上就可分解放出氧气。在酸性溶液中有强氧化作用，在中性或弱碱性溶液中氧化能力非常低，与硫、磷及有机物混合或受撞击易引起燃烧和爆炸。 

 

二、氯酸钠应用及发展 

 

氯酸钠是一种重要的无机化工产品，在世界范围内的应用市场广泛。国际上氯酸钠92%用作纸浆处理和饮用水处理的原料：北美氯酸钠98%用于纸浆和造纸业，其余2%用于制备氯酸盐、矿业等。欧洲氯酸钠84%用于造纸业，7.8%用于制造其他氯酸盐、亚氯酸盐，4.2%用于制造除草剂，其余4%用于铀矿及其他。日本氯酸钠73%用于造纸业，6%用于氧化剂及其他氯酸盐的制备，5%用于除草剂，16%用于纺织及和其他行业。目前全世界氯酸钠的产销量约为300万吨，生产厂家主要集中在北美（加拿大、美国）和北欧（苏格兰、瑞典）。其中北美产量约为170万吨/年，北欧产量约为72万吨/年，日本产量约为8万吨/年。加拿大和美国的生产能力超过190万吨/年，瑞典、法国的氯酸钠产量也在20万吨/年以上，而我国却不足20万吨（包括用于生产氯酸钾所消耗的氯酸钠）。美国是氯酸钠消耗大国，虽连续扩建新装置仍需从加拿大、瑞典等国进口，以满足纸浆漂白、饮用水处理等方面的需求。在欧洲的芬兰、瑞典、法国等国家，纸浆和纸制品生产商用二氧化氯作漂白剂的发展迅速。在日本其需求量也在连年上升，是氯酸钠的长期进口国。 

国外纸浆厂之所以采用二氧化氯漂白的主要原因：一是环保工作的需要，采用传统的方法用氯气漂白纸浆会产生强致癌物，还易与水中的腐殖质形成氯代烃，与水中酚类形成有怪味的氯酚，与水中的氨形成对鱼和人类均有害的氯胺，且氯气长期使用可引起水中某些微生物的抗药性，污染地下水源，不利于环保。目前欧洲和北美都已立法禁止造纸业使用氯漂白；二是二氧化氯与其它用于漂白的氧化剂相比，其漂白性能好，它的氧化电位适中，能有效地处理附着在纤维上的色素和污物而不影响其纤维强度，而且纸浆织物的白度可由原来氯漂的75°提高到85°。用二氧化氯漂白纸浆，生产的纸品在潮湿空气中不随时间延长而发黄变色，保证了纸品质量，价值也比较高。到目前为止，还未发现一种在成本及纸浆白度与强度方面超过二氧化氯的替代品。因此，制浆领域采用氯气漂白纸浆的方法将很快被二氧化氯漂白法所取代。 

氯酸钠在水处理方面主要是应用氯酸钠衍生的二氧化氯。在城市饮用水和污水处理中，国际上通常采用3种消毒方式，即液氯消毒、二氧化氯消毒和臭氧消毒，中国基本上是采用液氯消毒。采用液氯消毒，在杀菌的同时，又带来游离氯对各种有机物的氯化作用，在水体当中产生三氯甲烷、二恶英、氯酚等致辞癌物，危害人类的健康。 

近几年国家有关部门在对饮用水质的调查中发现，各地的饮用水中有各种不同属性的有机物300多种，其中三氯甲烷含量最为突出，一些地方的饮用水中三氯甲烷含量310μg/L。二氧化氯与液氯消毒相比，两者的消毒体系非常相似，但二氧化氯消毒不会与水中的有机物产生三氯甲烷，不会产生氯化胺，却能破坏酚、硫化物、氧化物和其他许多有机物；与臭氧消毒相比，二氧化氯消毒投资少，产率高，在水中的滞留时间长，能够有效地杀除和控制各种细菌，同时也不会与水中的溴化物、次溴酸物反应，产生对人体有害的物质。由此可见，二氧化氯不仅是一种比液氯更有效的杀菌剂和杀病毒剂，且其氧化能力仅次于臭氧（投资低于臭氧），消毒过程中几乎不形成三氯甲烷和挥发性有机氯，同时生成的总有机氯也要比液氯少得多，其取代液氯已成为时代的必然。目前，二氧化氯在欧美国家得到了普遍应用，而中国则刚刚起步，许多科研院所和自来水公司都已纷纷开展研究，并取得了一定的成绩。 

 

三、氯酸钠技术简介 

 

氯酸钠的生产方法主要有化学法和电解法。 

化学法：化学法是以石灰为原料，将石灰制成石灰乳，然后氯化。在析出了氯化钙结晶后的氯酸钙溶液中，加入硫酸钠或碳酸钠进行复分解反应，生成氯酸钠溶液和硫酸钠产品。由于化学法生产氯酸钠有工艺流程长、设备多、占地面积大、操作环境差、生产成本高等原因，目前国内外氯酸钠生产均不采用这一方法。 

电解法是以原盐或精制盐为原料，原盐需先制成饱和的粗卤水，然后加入纯碱、烧碱和氯化钡，除去粗盐水中的钙、镁及硫酸根离子，并过滤得一级精制盐水。一级精制盐水再经离子交换处理或膜处理得到二级精制盐水，然后在二次精制盐水中加入重铬酸钠、盐酸，调节PH值后送入无隔膜的电解槽中进行电解。电解得到的氯酸钠溶液，经过脱次氯酸钠、结晶、分离、干燥得到结晶氯酸钠成品，现在所有厂家都采用的是电解法工艺生产氯酸钠，其工艺过程大体包括盐水工序、电解工序、结晶干燥工序等，现分述如下：

（一）盐水工序 

北美、欧洲国家氯酸钠生产所用氯化钠均为精制氯化钠，其钙镁含量极低，盐水精制工序常采用二级净化处理（采用膜过滤、离子交换处理等技术，进一步除去卤水中的杂质离子）。因精盐中杂质含量少，故而盐水精制工序生产线短，排渣量少，减少了对环境的污染。国外氯酸钠生产厂家都非常注重盐水的净化处理，因为盐水的质量好坏直接影响电耗和洗槽周期。 

国内氯酸钠原料采用矿盐、卤水、海水，原料杂质较多，精制生产线长。由于原料精制设备简陋，精盐水钙、镁含量高，故而造成槽电压升得快，洗槽周期短，一般在三个月洗一次，进行盐水的二次精制可使卤水含钙镁量降低，还可降低电耗、延长洗槽周期，提高生产效率。 

（二）电解工序 

氯酸的化学性质范文第5篇

关键词：化学实验；常见钠盐；常见钾盐

文章编号：1005－6629(2012)2－0043－02　中图分类号：G633.8　文献标识码：B

钠和钾同为IA族的元素，而且两者在元素周期表中的位置相邻，它们的单质及其同类化合物之间的理化性质都比较相似，在中学阶段会用到多种钠和钾的化合物来进行实验。但笔者不禁要问：为什么在中学化学实验室常备有高锰酸钾而不易找到高锰酸钠?为什么中学化学实验中常用到氯酸钾而很少用到氯酸钠?……

本文试通过分析钠、钾的化合物性质的相似性和差异性，来揭秘它们在中学化学实验中的应用情况，以回答开篇提出的问题，供同行参考。

1、常用高锰酸钾而少用高锰酸钠

高锰酸钾是中学化学实验中应用十分广泛的药品。它主要用于实验室制取氧气、配制具有强氧化性的酸性高锰酸钾溶液等等。高锰酸钠和高锰酸钾一样是红紫色到暗紫色的结晶或粉末，两者化学性质相似。

高锰酸钾的在240℃就会发生分解，比较适合于实验室制取氧气。但高锰酸钠易潮解，不容易得到无水化合物，常以NaMnO4・3H2O的形式存在，因其熔点只有36℃，稍微加热便会熔化。室温下加热高锰酸钠固体时，一开始试管口应略低于试管底部，很快当固体开始熔化时又要立刻改变试管摆放方式，使试管口高于试管底部，操作较为麻烦，而这种非常规的操作不利于学生掌握固体药品加热的操作要领。

所以，实验室制取氧气时常用高锰酸钾固体而很少用高锰酸钠固体，但在用于强氧化剂时，通常情况下可用高锰酸钠替代高锰酸钾。

2、常用氯酸钾而少用氯酸钠

氯酸钾、氯酸钠的化学性质十分相似，两者在加热时、在酸性溶液中或用硫酸铜等作催化剂时都是强氧化剂。氯酸钾的熔点是368℃，加热到400℃以上时发生分解产生氧气(有催化剂时分解温度更低)；氯酸钠的熔点为261℃，加热到300℃以上时发生分解产生氧气，似乎两者都适合于实验室制取氧气。

但氯酸钠很容易吸收空气中的水分而潮解、进而结块，一旦药品结块后取用较为不便、若结块较大使用前还应将药品粉碎(粉碎时若操作不当可能有爆炸的危险)，这应该是导致氯酸钠晶体很少用于实验室制取氧气的主要原因。

3、常用重铬酸钾而少用重铬酸钠

重铬酸钾和重铬酸钠都是强氧化剂，两者的其他化学性质也十分相似。

重铬酸钾在低温下的溶解度极小，又不含结晶水，很容易通过重结晶法制得极纯的重铬酸钾，故常作为分析化学中的基准试剂。而重铬酸钠在水中的溶解度很大，并易潮解而形成结晶水合物Na4Cr4O7・2H2O，在工业中还依据重铬酸钾和重铬酸钠在同一温度下溶解度的差异，用重铬酸钠与氯化钾或硫酸钾进行复分解反应而制得重铬酸钾。因而，在实验室中重铬酸钾比重铬酸钠应用广泛。

4、碳酸钠与碳酸钾的使用

教师在讲解氯离子检验时，往往会演示以下对比实验：取两支洁净的试管，分别取等体积的氯化钠溶液和碳酸钠溶液，在两支试管中分别先滴入硝酸银溶液后，再滴入足量稀硝酸。在碳酸钠溶液与硝酸银溶液反应生成的淡黄色沉淀中逐滴加入过量稀硝酸时，只有部分沉淀溶解，总会剩下一些不能溶解的白色浑浊物，就算用分析纯的碳酸钠和蒸馏水配制成的碳酸钠溶液进行实验，也会有少许可见的沉淀物。若改用分析纯的碳酸钾代替碳酸钠做对比实验，生成的淡黄色碳酸银沉淀可以完全溶解，使溶液变得澄清。这主要是因为碳酸钠和碳酸钾的生产工艺不同。

当前，碳酸钠的生产工艺主要有两种。一种是候氏制碱法：用食盐、氨水、二氧化碳为原料，于室温下从溶液中析出碳酸氢钠，将它加热，即分解为碳酸钠，这是当前生产碳酸钠的最主要方法。另一种是重结晶法：从自然界的一些富含碳酸钠的水体中，通过重结晶法得到碳酸钠。这两种方法制得的碳酸钠中都会含有氯化钠，就算是分析纯的碳酸钠中也难以避免的混有少量氯化钠。硝酸银是一种灵敏试剂，只要有微量氯离子存在，就有明显的浑浊现象(氯化银的溶度积常数Ksp＝1.6×10－10)。目前碳酸钾的生产主要采用吕布兰法、电解法、离子交换法等，其中一些方法可制得含氯化物更少的碳酸钾。

所以，建议在演示氯离子检验的对比实验时选用分析纯的碳酸钾来代替碳酸钠。

5、氢氧化钠和氢氧化钾的使用

从碱的通性来讲，氢氧化钠和氢氧化钾具有很大程度的相似性，两者在大多数情况下可以互换使用。而在中学化学实验中氢氧化钠通常比氢氧化钾使用得多一些，主要原因是：其一，氢氧化钠通常比氢氧化钾便宜；再者，氢氧化钾的固体具有极强的吸水性，在空气中极易潮解，其吸收二氧化碳的能力也强于氢氧化钠。所以，氢氧化钾固体的保存条件比氢氧化钠固体更为苛刻。这些原因导致氢氧化钾在中学化学实验中的应用受到一些限制。

6、硝酸钾和硝酸钠的使用

硝酸钾和硝酸钠都是易溶于水的盐类物质。在九年级下册(人教版，2006年版)教材中，讲解溶解度这一课题时有如下的实验：把较多量硝酸钾溶于室温时的水中，将制得的硝酸钾饱和溶液升温，集聚在溶液底部的大量硝酸钾会完全溶解。该实验有助于学生从感性的角度建立(不)饱和溶液的概念，为后继课程中讲解溶解度的概念及溶解度曲线埋下伏笔。

查阅教材可知，0℃时硝酸钾的溶解度为13.3 g/100克水，在100℃时硝酸钾的溶解度为246 g/100克水，溶解度几乎增大了20倍，而硝酸钠的溶解度受温度影响相对较小，不宜用于上述实验。

所以，教材中选用硝酸钾作为代表性的物质来说明一些物质的溶解度受温度影响很大。

7、氯化钠和氯化钾的使用

氯酸的化学性质范文第6篇

A还原性：Se2-＞S2-＞Cl-B热稳定性：HCl＞H2Se＞HBrC原子半径：Se＞Cl＞SD酸性：HBrO4＞HClO4＞H2SO4分值: 3分 查看题目解析 >34．下列说法不正确的是（ ）A柠檬虽然酸味较浓，但属于碱性食物B向煤中加入适量的石灰石，可以减少燃烧产物中SO2的量C氧化铝是冶炼金属铝的原料，也是一种比较好的耐火材料D石英是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能分值: 3分 查看题目解析 >45. 用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ）A1mol Na2O2固体中含有O22－ 2 NAB常温常压下，3.2 g CH4中含有电子2 NAC标准状况下，11.2 L CH3CH2OH中含有分子0.5NAD100 mL 1 mol·L-1的CH3COOH溶液中含有CH3COOH分子0.1 NA分值: 3分 查看题目解析 >56．下列叙述不正确的是（ ）A用电子式表示HCl的形成过程：B中的原子核内的中子数与核外电子数之差是99C在空气中加热金属锂：D铝热法炼铁：分值: 3分 查看题目解析 >67．在pH=13的无色溶液中，下列各组离子能大量共存的是（ ）AK+、Na+、HCO3- 、NO3-BNa+、NH4+、NO3-、Cl-C K+、Na+、NO3-、Br -DK+、Cu2+、Cl-、SO42-分值: 3分 查看题目解析 >78．向某无色溶液中分别进行下列操作，所得现象和结论正确的是（ ）A加入氨水，产生白色沉淀，证明原溶液中存在Al3+B加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中存在Cl-C加入盐酸酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀，证明原溶液中存在SO42-D加入NaOH溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明原溶液中存在NH4+分值: 3分 查看题目解析 >810．下列离子方程式书写正确的是（ ）ACu(OH)2中加入硫酸：OH- + H+ === H2OB钠加入水中：Na + 2H2O === Na+ + 2OH- + H2CFeSO4溶液中加入稀硝酸：3Fe2+ + 4H+ + NO3- === 3Fe3+ + 2H2O + NODAl2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：2Al3+ + 3SO42-+ 3Ba2+ + 6OH- === 2Al(OH)3 + 3BaSO4分值: 3分 查看题目解析 >911．下列物质间的转化在给定条件下能实现的是（ ）①②③④A②④B③④C①④D①②③分值: 3分 查看题目解析 >1013．已知下列实验事实：① Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液；② 向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液；③ 将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝。下列判断不正确的是（ ）A化合物KCrO2中Cr元素为+3价B实验①证明Cr2O3是两性氧化物C实验②证明H2O2既有氧化性又有还原性D实验③证明氧化性：Cr2O72- > I2分值: 3分 查看题目解析 >1114．绿原酸的结构简式如图，下列有关绿原酸的说法不正确的是（ ）

A分子式为C16H18O9B能与Na2CO3反应C能发生取代反应和消去反应D0.1 mol绿原酸最多与0.8 mol NaOH反应分值: 3分 查看题目解析 >1215．第ⅠA族的X、Y、Z三种金属元素, 其原子半X>Y>Z，则下列判断不正确的是（ ）A价氧化物水化物的碱性由强到弱的顺序是:XOH>YOH>ZOHB金属性X>Y>ZC阳离子的氧化性按X、Y、Z的顺序由强到弱D与水反应按X、Y、Z的顺序由强到弱分值: 3分 查看题目解析 >填空题 本大题共3小题，每小题3分，共9分。把答案填写在题中横线上。132．下列叙述不正确的是（ ）

分值: 3分 查看题目解析 >149．用右图所示装置进行实验，下列对实验现象的解释不合理的是（ ）

分值: 3分 查看题目解析 >1512．下列图中的实验方案，能达到实验目的的是（ ）

分值: 3分 查看题目解析 >简答题（综合题） 本大题共55分。简答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。16X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序数依次增大。X原子核外各层电子数之比为1：2， Y原子和Z原子的核外电子数之和为20，W和R是同周期相邻元素，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨。请回答下列问题：16．元素X的价氧化物的电子式为 ；元素Z的离子结构示意图为 。17．单质铜和元素Y的价氧化物对应水化物的稀溶液发生反应的化学方程式为 。18．元素W位于周期表的第 族，其非金属性比元素R弱，用原子结构的知识解释原因 。19．R的一种氧化物能使品红溶液褪色，工业上用Y的气态氢化物的水溶液做其吸收剂，写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式 。20．Y和Z组成的化合物ZY，被大量用于制造电子元件。工业上用Z的氧化物、X单质和Y单质在高温下制备ZY，其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为1：3，则该反应的化学方程式为 。分值: 11分 查看题目解析 >17自然界中氮元素有多种存在形式。21.合成氨反应的化学方程式是 。22.NH3在一定条件下可被氧化。已知：ⅰ．4NH3(g)+3O2(g)＝2N2(g)+6H2O(g) ΔH＝﹣1269 kJ/molⅱ．

① 断开1 mol H-O 键与断开 1 mol H-N 键所需能量相差约______kJ；② H-O 键比H-N键（填“强”或“弱”）______。23. 右图是某压强下， N2与H2按体积比1: 3投料时，反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线。其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。

① 图中b点，U(正)______ U(逆)。（填“＞”、“＝”或“＜”）② 图中a点，容器内气体n(N2):n(NH3)= 。24.水中的氨在微生物作用下可被氧化为亚硝酸，其化学方程式是 。25.电解法能将碱性溶液中的NO2-转化为N2而除去，其电极反应式是 。分值: 10分 查看题目解析 >18某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质，发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是，他们先对固体A、B进行鉴别，再通过实验进行性质探究。26.分别加热固体A、B，发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为 。27.称取两种固体各2 g，分别加入两个小烧杯中，再各加10 mL 蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，恢复至室温，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。① 发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此得出结论 。② 同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中，盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是（填字母序号）。(a).溶液温度下降 (b).溶液温度升高(c).滴入酚酞后呈浅红色 (d).滴入酚酞后呈红色28.如图所示，在气密性良好的装置I和II中分别放入药品，将气球内的固体同时倒入试管中。

① 两试管中均产生气体， （填“I”或“II”）的反应程度更为剧烈。② 反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温，下列说法正确的是 。(a).装置I的气球体积较大 (b).装置II的气球体积较大(c).生成气体的体积根据盐酸计算 (d).生成气体的体积根据固体计算29.同学们将两种固体分别配制成0.5 mol·L-1的溶液，设计如下方案并对反应现象做出预测：

实施实验后，发现操作2的现象与预测有差异：产生白色沉淀和气体。则该条件下，NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为 。分值: 12分 查看题目解析 >19某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na2FeO4（高铁酸钠）等产品，过程如下：I. 向废金属屑中加入过量的NaOH溶液，充分反应后过滤；II. 向I所得固体中加入过量稀H2SO4，充分反应后过滤；III. 向II所得固体中继续加入热的稀H2SO4，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO4溶液；IV. ……30.步骤I中发生反应的化学方程式为 、 。31.步骤II所得的滤液中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe3+，用离子方程式解释其可能的原因 。32.步骤III获得CuSO4溶液的离子方程式为 。33.步骤II所得滤液经进一步处理可制得Na2FeO4，流程如下：

① 测得滤液中c(Fe2+) 为a mol·L-1，若要处理1 m3滤液，理论上需要消耗25 % 的H2O2溶液_________kg（用含a的代数式表示）。② 写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化学方程式___________。分值: 12分 查看题目解析 >20某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，按要求回答问题。

34.下列方法中，可制得氯气的正确组合是________。① MnO2和浓盐酸混合共热 ② KMnO4和浓盐酸混合 ③ 次氯酸钠和浓盐酸混合　 ④ K2Cr2O7和浓盐酸混合 ⑤ KClO3和浓盐酸混合A① ② ⑤B② ④ ⑤C① ② ④D全部可以35.若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2，制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12 L的原因是____________________________。36.① 装置B的作用是__________，现象是____________________。② 装置D和E出现的不同现象说明的问题是__________________。③ 装置F的作用是______________________________________________________。④ 写出装置G中发生反应的离子方程式：________________________________。37.乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为装置应加在________与________之间(填装置字母序号)，装置中应放________________试剂。20 第(1)小题正确答案及相关解析正确答案

D解析

① MnO2和浓盐酸混合共热生成氯化锰、氯气和水，② KMnO4和浓盐酸混合常温下反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，③ 次氯酸钠和浓盐酸混合发生氧化还原反应生成氯气，④ K2Cr2O7和浓盐酸混合反应生成氯化钾、氯化铬、氯气和水，故答案为：D；考查方向

本题考查实验室制取氯气的方法。解题思路

利用强氧化剂氧化氯离子生成氯气。易错点

本题考查实验室制取氯气的方法，题目难度不大，注意相关实验基础知识的积累。20 第(2)小题正确答案及相关解析正确答案

浓盐酸随着反应的进行浓度逐渐降低，最终变为稀盐酸，反应不再产生氯气解析

浓盐酸与足量MnO2反应制取Cl2，反应需要加热，氯化氢易挥发，反应消化氯化氢，随反应的不断进行浓盐酸的浓度逐渐变稀，稀盐酸不反应不与MnO2反应，故答案为：浓盐酸随着反应的进行浓度逐渐降低，最终变为稀盐酸，反应不再产生氯气；考查方向

本题考查化学反应的条件和限度。解题思路

二氧化锰与浓盐酸反应，与稀盐酸不反应；易错点

本题考查化学反应的条件和限度，题目难度不大，浓盐酸的浓度逐渐变稀，稀盐酸不反应不与MnO2反应。20 第(3)小题正确答案及相关解析正确答案

①证明有水蒸气产生　白色固体变蓝色 ②氯气无漂白性，次氯酸有漂白性③吸收氯气 ④ Ag＋＋Cl－===AgCl解析

① 硫酸铜吸水生成蓝色硫酸铜晶体，检验含有水蒸气，故答案为：证明有水蒸气产生；白色固体变蓝色；② 干燥的有色布条不褪色，说明氯气不具有漂白性;湿润的有色布条褪色，氯气与水反应生成盐酸与次氯酸，盐酸不具有漂白性，所以使有色布条褪色的物质是次氯酸，故次氯酸漂白性，装置D和E出现的不同现象说明的问题是：干燥的氯气无漂白性，潮湿的氯气(次氯酸)有漂白性，故答案为：氯气无漂白性，次氯酸有漂白性；③ 用四氯化碳吸收氯气，防止干扰F中氯化氢的检验，故答案为：吸收氯气；④ 氯化氢与硝酸银反应生成氯化银和硝酸，反应离子方程式为Ag＋＋Cl－===AgCl，故答案为：Ag＋＋Cl－===AgCl；考查方向

本题考查水蒸气的检验、氯气的性质的检验、尾气的处理及离子方程式的书写。解题思路

①硫酸铜吸水生成蓝色硫酸铜晶体，检验是否含有水蒸气；②干燥的氯气不能使有色物质褪色，氯气不具有漂白性；③氯气易溶于有机溶剂，四氯化碳吸收氯气，防止干扰F中氯化氢的检验；④加入G中的气体为氯化氢，与硝酸银反应；易错点

本题考查水蒸气的检验、氯气的性质的检验、尾气的处理及离子方程式的书写，题目难度不大，注意相关实验基础知识的积累。20 第(4)小题正确答案及相关解析正确答案

F　G　湿润的淀粉KI试纸(或湿润的有色布条)解析

氯气与水反应会生成盐酸，干扰G中氯化氢的检验，故在G、F之间加一装置，用碘化钾淀粉试液检验氯气是否被完全吸收，故答案为：G；F；湿润的淀粉KI试纸(或湿润的有色布条)。考查方向

本题考查化学实验。解题思路

氯酸的化学性质范文第7篇

关键词：氯碱，腐蚀，防护

 

0.前 言

目前电解法工艺生产过程中接触到的几乎都是强酸、强碱、氯气等腐蚀性很强的介质，因此腐蚀一直是制约氯碱行业安全运行的一大难题。几年来，我公司大力治理设备的跑、冒、滴、漏现象，加大设备管理和保养周期，不断应用防腐蚀新技术，积极推广耐腐蚀非金属材料，使得设备腐蚀得到了有效的控制，确保生产装置安全稳定运行。

1.氯气（Cl2）的腐蚀与防护

氯气是氯碱生产中的主要原料之一,它会对生产装置造成严重腐蚀,因此,防止它的腐蚀是至关重要的。

氯的化学性质非常活泼,常温干燥的氯对大多数金属的腐蚀都很轻,但当温度升高时腐蚀加剧。湿氯气(水的体积分数大于100ppm)中的氯与水反应生成强腐蚀性的盐酸和强氧化性的次氯酸,许多金属如碳钢、铝、铜、镍、不锈钢等均可被腐蚀,只有某些金属或非金属材料在一定条件下能抵抗湿氯气的腐蚀。免费论文参考网。因此，氯碱生产中电解生成的湿氯气必须经过氯气冷却、水雾捕集器、填料干燥塔、泡罩干燥塔、酸雾捕集器等工序处理。

1.1下列材质可作氯防护

(1)碳钢应用在小于90℃干燥的氯气中是比较稳定的,但在湿的氯气环境中则被腐蚀,因此,碳钢材质的透平压缩机、输送管线、设备可用于经冷却、干燥及水的体积分数小于100ppm的氯气环境中，但要必须控制氯气温度小于90℃。当氯气压缩机出口温度大于90℃(如采用单级压缩将氯气由0.15MPa增压到0.50 MPa,出口温度达120℃以上),压缩机及后冷却器材质应采用不锈钢316L。据了解天津大沽化工股份有限公司氯乙烯装置直接氯化单元氯压机及后冷却器即采用316L,运转10年,设备仍完好无损。而我公司氯气冷却器采用碳钢材质开车仅5年出现了泄露，被迫公司停车更换为新冷却器，要求运行人员定期检测循环水PH值确定冷却器是否泄漏，从而避免了水漏到氯气侧造成设备的腐蚀。

(2)钛本身为活性金属,但在常温下能生成保护性很强的氧化膜,因而具有非常优良的耐蚀性能。能耐各种氯化物和次氯酸盐、湿氯、氧化性酸(包括发烟硝酸)、有机酸、碱等的腐蚀。不耐还原性酸(如硫酸、盐酸)的腐蚀。常温下钛能耐小于10%盐酸,当50℃时能耐3%盐酸。加入少量贵金属(0.15%钯、铂等)可提高钛在还原酸中的耐蚀性,我公司隔膜电解湿氯气的冷却过程采用钛冷却器,使用寿命长。但在生产过程中要特别关注干燥氯气中钛会腐蚀燃烧,某厂曾发生过干氯气进入钛制管线引起着火燃烧的安全事故。

(3) 橡胶的在生产中用途很广，主要用作各种橡胶制品，因其具有良好的耐腐蚀及防渗性能，所以被广泛地用于金属设备的防腐衬里或复合衬里中防渗层。橡胶分为天然橡胶和合成橡胶两大类，天然橡胶的化学性能较好，可耐一般非氧化性强酸、有机酸、碱溶液和盐溶液腐蚀，但在强氧化酸和芳香族化合物中不稳定。在氯碱生产中橡胶对于湿氯和氯水有着较好的耐腐性,但在干燥的氯气中会腐蚀成粉末。公司隔膜电解装置中盐水工序的设备、管路多采用衬橡胶，使用寿命较长。

2.盐酸（HCl）的腐蚀与防护

在合成盐酸装置中,合理选材、做好防腐蚀工作就能减少跑、冒、滴、漏现象。石墨合成炉、石墨列管或块孔式换热器、石墨降膜吸收器已被广泛应用。盐酸贮槽普遍采用钢衬胶、玻璃钢等,近几年氯碱企业普遍采用玻璃钢。

2.1下列材质可作盐酸防护

（1）玻璃钢(FRP)的原材料分为增强材料和基体材料。增强材料为玻璃纤维或其织物,是玻璃钢主要承载材料,直接影响玻璃钢的强度和刚度。基体材料由合成树脂和辅料组成,其中合成树脂是主要成份。免费论文参考网。基体材料的作用是在纤维间传递载荷,并使载荷均衡。基体材料的性能,如耐腐蚀性、耐热性等直接影响玻璃钢的性能。如双酚A型不饱和聚酯玻璃钢耐温只有60～70℃,乙烯基酯玻璃钢能耐110℃浓盐酸,在化工生产企业中，正在取代碳钢、不锈钢等。

（2）不透性石墨对绝大多数腐蚀环境都有优良的耐蚀性,包括沸点盐酸、稀硫酸、氢氟酸、磷酸、碱液、有机溶剂等。只有强氧化性介质如硝酸、浓硫酸、溴和氟能破坏它。不透性石墨的品种因所浸渍树脂不同,耐蚀性也有差异。酚醛树脂浸渍者耐酸,但不耐碱。糠醇树脂浸渍者既耐酸又耐碱。石墨在还原性气氛中可耐2000～3000℃,在氧化气氛中400℃开始氧化。耐温性因不透性石墨随浸渍剂而异,一般由酚醛或糠醇浸渍者耐温在180℃以下，据了解进口石墨设备使用寿命一般在15～20年以上。

3.烧碱（NaOH）的腐蚀与防护

烧碱是氯碱生产的主要产品,在锅式法固碱生产过程中,烧碱溶液的浓缩会对设备造成腐蚀,因此应采取相应措施来延长装置的使用寿命。免费论文参考网。

3.1大锅的腐蚀及防腐材料

（1）大锅的材质为铸铁,大锅的损坏除了碱液中氯酸盐在熬煮时对大锅的腐蚀外,还由于大锅采用明火加热,锅内碱温在450℃左右,而锅底外壁温度可达1100～1200℃,大锅在反复遭受不均匀的周期性的加热(熬碱)与冷却(出碱洗锅)时,容易产生应力。这种应力在高温、浓碱的共同作用下产生了应力腐蚀破裂,即碱脆现象,这是造成大锅破坏的主要原因之一。

（2）镍有优良的机械、加工性能,又有良好的耐蚀性能。它是耐热浓碱液腐蚀的最好材料,耐中性和微酸性溶液(包括一些稀的非氧化性酸、有机酸)及有机溶剂的腐蚀,但不耐氧化性酸和含有氧化剂的溶液和熔金属的腐蚀。镍广泛用于碱液蒸发器和乙烯法氯乙烯装置的固定床氧氯化反应器。

3.2膜式法固碱生产中的主要设备选材

在固、片碱生产中,高温浓碱对设备有一定的腐蚀性,在膜式蒸发器中将45%碱液浓缩至60%,当操作温度低于150℃时,选用镍材比一般不锈钢(1Cr18Ni9Ti)的使用寿命长。但隔膜碱液中含有0.3～0.6 g/L的氯酸盐,氯酸盐在250℃以上时逐步分解(理论上氯酸盐在287℃时分解并放出新生态氧)。这种新生态氧与镍制的蒸发器发生反应并生成氧化镍层。而这层氧化镍在高温下很易溶于浓碱中而被带走。这时新生态氧又与镍管反应生成氧化镍层,这样镍管不断地被氯酸盐氧化,氧化层又不断被浓碱所冲刷及溶解,镍制的蒸发器在运行中被腐蚀损坏,寿命缩短。

4.结束语

在氯碱生产过程的选材时,常常只考虑正常运转时的环境,而忽略开车、停车时的非正常环境,但有时这种非正常环境和正常环境差别很大,必须予以考虑,否则会引起意外的腐蚀或材料破坏。所以，必须科学地选取耐腐蚀材质，以获得氯碱装置安全稳定运行。

参考文献

[1] 赵国平.氯碱生产过程中需要注意的安全问题[J]. 氯碱工业, 2008, (09) .

[2] 王香爱.氯碱生产中三氯化氮的生成及防治措施[J]. 氯碱工业, 2007, (08) .

氯酸的化学性质范文第8篇

知识技能:(1)掌握氯气与碱溶液反应的性质。

(2)了解常见漂白剂的漂白原理。

(3)使学生掌握氯离子的检验方法。

过程与方法:演示实验对比氯气、水和碱的反应,探究实验氯离子的检验,通过指导学生观察、分析实验的现象,培养学生观察和分析问题的能力以及总结归纳能力;加强化学知识与日常生活、生产的联系,让学生学会利用化学知识去解决实际问题。

情感态度与价值观:通过教学活动,培养学生将化学知识应用于生产、生活实践的意识,能够对与化学有关的社会和生活问题作出合理的判断;对学生进行安全和环保教育,增强学生的安全、环保意识。

教学重点与难点:氯气与碱的反应,氯离子的检验方法。

2、教学方式

讲解、讨论与利用多媒体课件辅助教学相结合,演示实验与学生自主探究性实验相结合。

3、教学过程

[复习提问] 氯气与哪些物质反应?

氯气可与金属和非金属单质反应,还可与水反应。

氯气在水中溶解度不大,溶于水中的氯气可与水反应:

[板书] 一、氯气的化学性质

1、氯气与金属和非金属单质反应

2、氯气与水反应 Cl2+H2O = HClO+HCl

[讲解] 次氯酸是一种强氧化剂,能杀死水里的病菌,可用作漂白剂。次氯酸是一种比碳酸还弱的酸。

[视频] 氯气泄露事件,学生思考如何处理?

[演示实验] 对比水和氢氧化钠溶液分别与Cl2的反应,引导学生观察现象。并写出氯气与碱反应的方程式。

[板书] 3、氯气与碱的反应

[投影] 氯气与碱的反应原理

[讲解]由氯气与碱反应引出84消毒液和漂白粉的有效成分及漂白粉的生产原理、漂白原理。并引导学生写出方程式

[讨论] 存放漂白粉时应注意哪些问题?

[讲解投影] 由漂白粉、消毒液引出氯气的用途

[板书]二、氯气的用途

[板书]三、氯离子(Cl―)的检验

[阅读、实验与探究] 学生看书并分组完成实验并填表:

小结氯离子的检验方法。

[讨论与交流] 为什么检验Cl-时,要加几滴稀硝酸?

[小结] 1、氯气与碱溶液反应的性质。2、了解常见漂白剂的漂白原理。

3、使学生掌握氯离子的检验方法

4、习题设计

1.如果你在生活中遇到了氯气泄漏,你要如何自救?

2、检验ClD时所用试剂稀HNO3的作用是( )

A.防止CO32D的干扰B.防止ClD的干扰

C.生成Ag2CO3沉淀D.防止NO3D的干扰

3、将下列物质分别滴加到干燥的有色布条上,不能使其褪色的是( )

A.新制的氯水 B.液氯 C.次氯酸钙溶液

D.盐酸和次氯酸钠的混合溶液

4、可以证明次氯酸是弱酸的事实是( )

A.可与碱反应B.有漂白性C.见光能分解

D.次氯酸钙溶液可与碳酸反应生成次氯酸

氯酸的化学性质范文第9篇

关键词：过程与方法；定性与定量；氧化还原反应方程式；书写；教学

一、问题的提出

“过程与方法”是指为了实现“知识与技能”、“情感态度与价值观”方面的教学目标，在教师的指导下，学生所采用的学习过程与学习方法，它是新课程三维教学目标中最核心、最活跃的课程目标。

就目前高中氧化还原反应方程式书写教学的现状来看，学生最大的障碍有两个：一是物质的判断（最主要是生成物是什么，有些也会涉及到反应物有哪些），这是定性方面的问题；二是方程式的配平，这是定量方面的问题。究其原因，主要是教师在教学时，忽视了从微观的角度将反应的过程展现在学生的面前，忽视了将反应物、生成物的分析推测过程与定性定量相结合的方法展示出来，而只是告诉学生象背诵英语单词一样去记忆反应的产物，没有学生的主动思考、自主探究的过程，没有学生的学科思维与学科方法的训练。因此，氧化还原反应方程式书写的教学，既要过程与方法同行，又要定性与定量并重。

二、教学案例

1.【例题】写出次氯酸钠溶液与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式

（1）【定性分析】

【教师引领】次氯酸钠具有较强的氧化性，硫酸亚铁具有较强的还原性，它们反应会得到什么产物？

【学生分析】硫酸亚铁会被氧化为硫酸铁；次氯酸钠会被还原为氯化钠。

【教师引领】次氯酸钠变成氯化钠后，剩下的氧离子会发生怎样的变化？

【学生分析】在水溶液中，氧离子可能会与水分子结合形成氢氧根离子。

【教师引领】形成的氢氧根离子还会发生什么变化？

【学生分析】氢氧根离子会与硫酸铁电离产生的铁离子反应生成氢氧化铁。

【教师引领】分析至此，你认为反应物有哪些？生成物是什么？

【学生分析】反应物有：次氯酸钠、硫酸亚铁、水。反应的产物一定有：氯化钠、氢氧化铁；如果铁离子没有被完全沉淀，还有硫酸铁；如果铁离子完全沉淀，还有硫酸钠。最终的产物有两种可能：氯化钠、氢氧化铁、硫酸铁；氯化钠、氢氧化铁、硫酸钠。

（2）【定量分析1】

【教师引领】要确立产物是哪种情况，必须进行定量分析。请同学们根据氧化还原反应中得失电子守恒的规律进行分析推断。

【学生分析】次氯酸钠作氧化剂时，每摩尔得到2摩尔电子，硫酸亚铁作还原剂时，每摩尔失去1摩尔电子，因此反应中次氯酸钠与硫酸亚铁的物质的量之比应为1∶2。根据O2―+H2O=2OH―可知，氢氧根离子与铁离子的物质的量之比应为1∶1，铁离子不能被完全沉淀。反应的产物应该是：氯化钠、氢氧化铁、硫酸铁。

NaClO+FeSO4+H2O――NaCl+Fe（OH）3+Fe2（SO4）3

（3）【定量分析2】

【教师引领】确定了反应物和生成物以后，就是配平的问题。怎样确定各物质的化学计量数呢？

【学生分析】根据上述分析，若参加反应的次氯酸钠为1摩尔，则生成的氢氧根离子为2摩尔，为了保证氢氧化铁的化学计量数不出现分数，氢氧根离子的物质的量应为6摩尔；这样一来，次氯酸钠的化学计量数确定为3的话，氯化钠的化学计量数也为3，硫酸亚铁的化学计量数就为6，根据O2―+H2O=2OH―可知水的化学计量数也为3，氢氧化铁的化学计量数为2，再根据铁元素质量守恒或硫酸根质量守恒，确定硫酸铁的化学计量数为2。

【答案】3NaClO+6FeSO4+3H2O 3NaCl+2Fe（OH）3+2Fe2（SO4）3

2.【变式例题】写出次氯酸钠溶液与用硫酸酸化的硫酸亚铁溶液反应的化学方程式

（1）【定性分析】

【教师引领】变式例题与例题有什么不一样的地方？

【学生分析】不同的地方是反应物溶液变成了酸性。

【教师引领】当溶液变成酸性后，次氯酸钠变成氯化钠后剩下的氧离子会有什么变化？反应物和产物会有什么不同？

【学生分析】氧离子不再与水分子结合形成氢氧根离子，而是与氢离子结合生成水。所以，反应物有：次氯酸钠、硫酸亚铁、硫酸；生成物是氯化钠、硫酸铁、水。

NaClO+FeSO4+H2SO4 ―― NaCl+Fe2（SO4）3+H2O

（2）【定量分析】

【教师引领】请同学们根据例题的分析思路，确定各物质的化学计量数。

【学生分析】与例题的定量分析相似，反应中次氯酸钠与硫酸亚铁的物质的量之比应为1∶2。若次氯酸钠的化学计量数确定为1，硫酸亚铁的化学计量数就为2，根据O2―+2H+=H2O可知，硫酸的化学计量数为1，再根据质量守恒原则，可以确定氯化钠的化学计量数为1，硫酸铁的化学计量数为1，水的化学计量数为1。

【答案】NaClO+2FeSO4+H2SO4 NaCl+Fe2（SO4）3+H2O

三、总结与反思

1.准确把握“过程与方法”的内涵 “过程与方法”是学生的学习经历、体验和思维方式的变化、发展程度，是指获得和怎样获得“知识与技能”的经历，并形成从这些经历中抽象或概括的更有统摄力的思维程序和思维方法。氧化还原反应方程式书写的教学中，教师应让学生体验问题的整个分析、探究、推断过程，感受整个探究过程的艰辛，分享整个探究过程的快乐，体会分析、探究、推断的思维方法，实现由学生自主思考、自主判断、自主建构的目标，体现“以学生为主体”的教学理念，让学生学会“化学探究过程与探究方法”。从而突破氧化还原反应方程式书写的“瓶颈”。

氯酸的化学性质范文第10篇

关键词：水厂；稳定性二氧化氯；投加

中图分类号：S132 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170632219

水厂投加二氧化氯浓度时浓度不易控制，常出现出厂水二氧化氯含量低于国家标准的情况，影响了出厂水的合格率。为了做好二氧化氯的投加控制工作，减少消毒剂复产物，现从实验角度出发，对水源地的水源水进行二氧化氯的投加实验。对实际消耗量进行实验研究，结合生活饮用水出厂水要求的最低控制量，提出实际生产运行的理论控制量，在实际生产中进行验证，从而得出二氧化氯合理投加总量。

1 水厂二氧化氯的投加分为稳定性二氧化氯和氯酸钠与盐酸反应进行的投加

水厂采用稳定性二氧化氯的投加，水厂采用氯酸钠与盐酸反应进行投加。反应如下：

A水厂稳定性二氧化氯消毒：5NaCLO2+4HCL= 4CLO2+5NaCL+2H2O。

B水厂氯酸钠与盐酸反应二氧化氯消毒：2NaCLO3 + 4HCL = 2CLO2+CL2+2NaCL+2H2O。

通过实际的投加实验测定，A水厂消耗为0.06mg/L，B水厂消耗为0.18mg/L，为保证出厂水中二氧化氯最低浓度为0.10mg/L，A水厂实际投加量应控制在0.16mg/L。B水厂实际投加量应控制在0.28mg/L。

经过测定，A水厂盐酸密度为1.006535g/cm3，A水厂稳定性二氧化氯密度为1.02314g/cm3，B水厂盐酸密度为1.152278g/cm3，B水S稳定性二氧化氯密度为1.21384g/cm3。

其反应遵守化学反应方程，以10000m3出厂水余氯含量为0.10mg/L二氧化氯，二氧化氯投加浓度为0.16mg/L（即0.16g/m3），按其反应进行存在以下关系：

A水厂：5NaCLO2+4HCL = 4CLO2+5NaCL+2H2O

5NaCLO2-4HCL-4CLO2

452.5～146～270

A水厂盐酸和亚氯酸钠储存在直径为1.5m的原料罐中，扣除壁厚4mm，实际直径就149.6cm，A水盐酸浓度约4%，A水在用稳定性二氧化氯质量百分比浓度为xclo2=2.0%，经计算，加至0.16mg/L二氧化氯时，二氧化氯反应守恒，盐酸和氯酸钠应下降高度分别为hHCL、hNaclo2cm存在以下关系：

（×149.6×149.6/4）×h（NaClO2）×ρ（NaClO2）

×x（NaClO2）=m（NaClO2）（g） （1）

（×149.6×149.6/4）×h（ClO2）×1.02314×x（ClO2）

=m（ClO2）（g） （2）

由（2）得

h（ClO2）=（0.16×10000）/（×149.6×149.6/4×

1.02314×2.0%）=4.45cm；由于盐酸与稳定性二氧化氯1：1投加，所以10000m3出厂水时需稳定性二氧化氯和盐酸罐各下降4.45cm，即需质量百分比为2.0%、密度1.02314g/cm3的稳定性二氧化氯0.08m3（即：0.08t）。

2 B水厂二氧化氯的投加

水厂投加二氧化氯存在以下关系：

2NaCLO3 +4HCL=2CLO2+CL2+2NaCL+2H2O

2NaCLO3 4HCL 2CLO2

213 146 135

m（NaClO3）（g） m（HCL）（g） 0.28（g/m3）×10000（m3）

B水厂所储存盐酸和亚氯酸钠的直径分别为1.81、1.85m的原料罐中，扣除壁厚4mm，实际直径分别为就180.6、184.6cm，B水厂盐酸浓度为约为31%，B水厂在用氯酸钠质量百分比浓度为xNaclo3=24.59%，投加量为0.28 mg/L二氧化氯时，盐酸和氯酸钠应下降高度分别为h（HCL）、h（NaClO3）cm存在以下关系：

135× m（HCL）（g）=0.28（g/m3）×10000（m3）×146

（×180.6×180.6/4）×h（HCL）×1.152278×31%

=m（HCL）（g）

135× m（NaClO3）（g）=0.28（g/m3）×10000（m3）×213

（×184.6×184.6/4）×h （NaClO3）×1.21384×24.59%

=m（NaClO3）（g）

得：h（HCL）=（0.28×10000×146）/（135×31%×

1.152278××180.6×180.6/4）=0.33cm；

h（NaClO3）=（0.28×10000×213）/（135×24.59%×1.21384×π×184.6×184.6/4）=0.60cm；

由于B水厂耗氧量较高，工艺所产生的氯气被有机物消耗而不会影响最终含量。综合考虑盐酸与氯酸钠1：1的投加要求是比较合理的，盐酸应稍过量中和B水PH以抑制二氧化氯的分解。所以10000m3出厂水盐酸罐和氯酸钠储存罐体下降高度为0.60cm，即需质量百分比为24.59%、密度1.21384g/cm3的氯酸钠0.016m3（即：0.019t）；需质量百分比为31%、密度1.152278g/cm3的盐酸0.0154m3（即：0.0177t）。

3 水厂二氧化氯的投加控制建议

氯酸的化学性质范文第11篇

氯酸钠是一种重要的无机化工产品，在世界范围内的应用市场广泛。国际上氯酸钠92%用作纸浆处理和饮用水处理的原料：北美氯酸钠98%用于纸浆和造纸业，其余2%用于制备氯酸盐、矿业等。欧洲氯酸钠84%用于造纸业，7.8%用于制造其他氯酸盐、亚氯酸盐，4.2%用于制造除草剂，其余4%用于铀矿及其他。日本氯酸钠73%用于造纸业，6%用于氧化剂及其他氯酸盐的制备，5%用于除草剂，16%用于纺织及和其他行业。目前全世界氯酸钠的产销量约为300万吨，生产厂家主要集中在北美（加拿大、美国）和北欧（苏格兰、瑞典）。其中北美产量约为170万吨/年，北欧产量约为72万吨/年，日本产量约为8万吨/年。加拿大和美国的生产能力超过190万吨/年，瑞典、法国的氯酸钠产量也在20万吨/年以上，而我国却不足20万吨（包括用于生产氯酸钾所消耗的氯酸钠）。美国是氯酸钠消耗大国，虽连续扩建新装置仍需从加拿大、瑞典等国进口，以满足纸浆漂白、饮用水处理等方面的需求。在欧洲的芬兰、瑞典、法国等国家，纸浆和纸制品生产商用二氧化氯作漂白剂的发展迅速。在日本其需求量也在连年上升，是氯酸钠的长期进口国。

国外纸浆厂之所以采用二氧化氯漂白的主要原因：一是环保工作的需要，采用传统的方法用氯气漂白纸浆会产生强致癌物，还易与水中的腐殖质形成氯代烃，与水中酚类形成有怪味的氯酚，与水中的氨形成对鱼和人类均有害的氯胺，且氯气长期使用可引起水中某些微生物的抗药性，污染地下水源，不利于环保。目前欧洲和北美都已立法禁止造纸业使用氯漂白；二是二氧化氯与其它用于漂白的氧化剂相比，其漂白性能好，它的氧化电位适中，能有效地处理附着在纤维上的色素和污物而不影响其纤维强度，而且纸浆织物的白度可由原来氯漂的75°提高到85°。用二氧化氯漂白纸浆，生产的纸品在潮湿空气中不随时间延长而发黄变色，保证了纸品质量，价值也比较高。到目前为止，还未发现一种在成本及纸浆白度与强度方面超过二氧化氯的替代品。因此，制浆领域采用氯气漂白纸浆的方法将很快被二氧化氯漂白法所取代。

氯酸钠在水处理方面主要是应用氯酸钠衍生的二氧化氯。在城市饮用水和污水处理中，国际上通常采用3种消毒方式，即液氯消毒、二氧化氯消毒和臭氧消毒，中国基本上是采用液氯消毒。采用液氯消毒，在杀菌的同时，又带来游离氯对各种有机物的氯化作用，在水体当中产生三氯甲烷、二恶英、氯酚等致辞癌物，危害人类的健康。

近几年国家有关部门在对饮用水质的调查中发现，各地的饮用水中有各种不同属性的有机物300多种，其中三氯甲烷含量最为突出，一些地方的饮用水中三氯甲烷含量310μg/L。二氧化氯与液氯消毒相比，两者的消毒体系非常相似，但二氧化氯消毒不会与水中的有机物产生三氯甲烷，不会产生氯化胺，却能破坏酚、硫化物、氧化物和其他许多有机物；与臭氧消毒相比，二氧化氯消毒投资少，产率高，在水中的滞留时间长，能够有效地杀除和控制各种细菌，同时也不会与水中的溴化物、次溴酸物反应，产生对人体有害的物质。由此可见，二氧化氯不仅是一种比液氯更有效的杀菌剂和杀病毒剂，且其氧化能力仅次于臭氧（投资低于臭氧），消毒过程中几乎不形成三氯甲烷和挥发性有机氯，同时生成的总有机氯也要比液氯少得多，其取代液氯已成为时代的必然。目前，二氧化氯在欧美国家得到了普遍应用，而中国则刚刚起步，许多科研院所和自来水公司都已纷纷开展研究，并取得了一定的成绩。

二、氯酸钠概述

氯酸钠是一种重要的无机化工产品，其分子式为NaClO3，分子量106.44。通常我们见到的是白色或微黄色晶体，在介稳状态呈晶体或斜方晶体。相对密度2.490，熔点255℃，味咸而凉，易溶于水，微溶于乙醇、液氨、甘油。有潮解性。加热到300℃以上就可分解放出氧气。在酸性溶液中有强氧化作用，在中性或弱碱性溶液中氧化能力非常低，与硫、磷及有机物混合或受撞击易引起燃烧和爆炸。

三、氯酸钠技术简介

氯酸钠的生产方法主要有化学法和电解法。

化学法：化学法是以石灰为原料，将石灰制成石灰乳，然后氯化。在析出了氯化钙结晶后的氯酸钙溶液中，加入硫酸钠或碳酸钠进行复分解反应，生成氯酸钠溶液和硫酸钠产品。由于化学法生产氯酸钠有工艺流程长、设备多、占地面积大、操作环境差、生产成本高等原因，目前国内外氯酸钠生产均不采用这一方法。

电解法是以原盐或精制盐为原料，原盐需先制成饱和的粗卤水，然后加入纯碱、烧碱和氯化钡，除去粗盐水中的钙、镁及硫酸根离子，并过滤得一级精制盐水。一级精制盐水再经离子交换处理或膜处理得到二级精制盐水，然后在二次精制盐水中加入重铬酸钠、盐酸，调节PH值后送入无隔膜的电解槽中进行电解。电解得到的氯酸钠溶液，经过脱次氯酸钠、结晶、分离、干燥得到结晶氯酸钠成品，现在所有厂家都采用的是电解法工艺生产氯酸钠，其工艺过程大体包括盐水工序、电解工序、结晶干燥工序等，现分述如下：

（一）盐水工序

北美、欧洲国家氯酸钠生产所用氯化钠均为精制氯化钠，其钙镁含量极低，盐水精制工序常采用二级净化处理（采用膜过滤、离子交换处理等技术，进一步除去卤水中的杂质离子）。因精盐中杂质含量少，故而盐水精制工序生产线短，排渣量少，减少了对环境的污染。国外氯酸钠生产厂家都非常注重盐水的净化处理，因为盐水的质量好坏直接影响电耗和洗槽周期。

国内氯酸钠原料采用矿盐、卤水、海水，原料杂质较多，精制生产线长。由于原料精制设备简陋，精盐水钙、镁含量高，故而造成槽电压升得快，洗槽周期短，一般在三个月洗一次，进行盐水的二次精制可使卤水含钙镁量降低，还可降低电耗、延长洗槽周期，提高生产效率。

（二）电解工序

电解工序是生产氯酸钠的最主要工序。电解槽是氯酸钠生产的关键设备。二十世纪六、七十年代钛基涂钌金属阳极开始应用于氯碱电解槽。经过近几十年来的发展该项技术已成为相对完善的技术。值得一提的是某一公司开发了一个反应器带成百个电解槽的装置。该技术巧妙地解决了电化学腐蚀问题，使装置结构和操作简化，电流效率又高。国外单线生产能力一般在三万至五万吨/年，电流密度一般在2500-3000A/m2，电流效率在94%-95%。

国内大多公司采用一个反应器带三至五个电解槽的汽提外循环氯酸钠电解装置。近两年来，为了更加完善电解槽，对一些结构要素进行了优化。使单线生产能力可达4.0万吨/年。

（三）结晶工序

几乎所有的生产线都采用真空结晶技术，有外循环式（3万吨/年以下）和内循环式真空结晶器，其热源为电解反应产生的热量。（3万吨/年以上）用水环式真空泵抽真空。

德国的麦索（MESO）公司是全球最大的结晶器专业设计制造商，其设备专一用来生产大粒晶体。脱水工序均采用卧式自动卸料离心机，干燥工序选用沸腾床干燥器。国内比较大的生产厂家一般采用引进技术生产大粒晶体。

（四）氯酸钠生产过程主要的化学反应式为：

总反应式：NaCL+3H2O=NaCLO3+3H2

阳极：2CL-CL2+2e

阴极：2H2O+2eH2+2OH-

液相反应：CL2+H2O=HCLO+H++CL-

HCLO=H++CLO-

2HCLO+CLO-CLO3-+2CL-+2H+

四、环境保护：

国外发达国家都非常重视环境保护工作，生产过程全密闭循环，几乎做到了零排放。由于原料盐是精制盐，废渣排放量极少；废气中的氯全部回收利用，几乎无废气排出，洗液、雨水通过室外雨水沟全部回收处理。一些发达国家在设计时就非常注重环保，有的工厂在基建时就在地下铺建橡塑板，以防对地面造成污染，工厂搬迁时可还原地表。

目前我国对环境治理要求比较严格，因此在建此类项目时要考虑环境的影响。应尽量减少环境污染。同时随着国家对环境治理力度的加强，会剌激氯酸钠的消耗，从而促进氯酸钠行业的发展。

五、国内氯酸钠生产的机遇与挑战

我国氯酸钠的消费结构、消费量与发达国家相比有很大差距。欧美消费量达200多万吨，且90%用于造纸和水处理；我国消费量小，且75%用作制造氯酸钾作为生产烟花的原料。国内潜在市场广阔：现在我国在造纸业使用氯酸钠正处于发展阶段，今后几十年里二氧化氯漂白将在造纸行业占主导地位。二氧化氯是目前国际公认的一种高效、低毒、快速、广谱的第四代新型灭菌消毒剂，是联合国世界卫生组织确认的安全、高效、无毒新型强氧化杀菌消毒剂。在饮用水消毒上，二氧化氯取代氯气是必然趋势，其用量也在逐年上升。国内经济的发展和消费水平的快速提高，使氯酸钠的应用范围不断扩大，如电子、环保、消毒、石油、开采等行业需求加大；以上种种原因都极大地刺激了氯酸钠的消费。但是，氯酸钠生产投资大，很多企业无力承担。加入WTO后，国内氯酸钠生产成本比国外高，国外产品的拥入势必会影响国内氯酸钠产业的发展。再者，绿色和平组织主张向完全无氯漂白工艺发展，也会给国内氯酸钠的使用产生一定的影响。有学者称：由于我国氯酸钠生产尚处于发展阶段，在近二、三十年内，二氧化氯在水处理及造纸方面的应用将是这些行业的主流，不会有太大的变化。以上众多因素，生产企业在生产时，一是要加大投入技术力量、设备，提高产品在国际上的竟争力，在生产的同时做好环境保护及三废的治理工作，为社会的可持续发展做出应有的贡献。

摘要:氯酸钠属于无机盐类，它广泛应用于许多领域，并随着科技、经济的发展而不断扩展。目前国内氯酸钠年生产能力突破20万吨，实际产量大约为15万吨。另有数万吨的在建工程。本文简单介绍氯酸钠的应用及氯酸钠技术。

关键词:氯酸钠；二氧化氯；水处理；纸浆处理

参考资料：

无机化工产品大全化学工业出版社

氯酸的化学性质范文第12篇

三、填空题(共分)

21.(22分，每空2分)小黎同学为了进一步加深对“碱的化学性质”的理解，特邀你协助完成下列活动与探究：?

(1) 如右图所示，在白色点滴板上进行实验，请将实验现象填入下表：

氢氧化钠溶液 氢氧化钙溶液

加紫色石蕊溶液

(2)回忆检验二氧化碳气体的反应，写出该反应的化学方程式 。

(3)三氧化硫(SO3)与氢氧化钠反应与上面的反应类似，写出这一反应的化学方程式? 。?

(4)如右图所示，在烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞试液，溶液显 色，再用滴管慢慢滴入稀盐酸，并不断搅拌溶液，至溶液颜色恰好变成

为止。

这一实验说明：酸与碱作用生成了盐和水，这一反应叫做 反应。?中和反应的实质是 ;实验中滴加酚酞的作用是 。

(5)根据上面的实验和讨论，试归纳出氢氧化钠、氢氧化钙有哪些相似的化学性质。(任写两点)?

① ②

22.(6分) 如图所示：甲、乙两种固体物质的溶解度曲线，请回答：

(1)将30℃时等质量的甲、乙饱和溶液分别降到10℃时，析出溶质最多的是

(2) ℃时，甲的溶解度大于乙的溶解度;

(3)30℃时，甲的饱和溶液中溶质、溶剂和溶液的质量比为

23.(10分)请参与某学习小组进行研究性学习的过程，并协助完成相关任务：

[提出问题] 在平时探讨酸的性质时，我们通常是讨论酸的水溶液。究竟水在酸显示酸的特性时扮演什么角色呢?

[确定研究对象] 以我们最熟知的盐酸(氯化氢的水溶液)和氯化氢进行探究。[查阅资料] 氯化氢溶于水时解离出氢离子和氯离子，而溶于干燥 的甲苯(一种有机溶剂)时仍以氯化氢分子的形式分散(如下图)。

[设计与实验] (请完成下表)

实验内容 实验现象 解释与结论

测定导电性 氯化氢的水溶液：导电 性良好 氯化氢的水溶液中有自由移动的离子

氯化氢的的甲苯溶液： A 氯化氢的甲苯溶液中没有自由移动的离子

与镁作用 氯化氢的水溶液：

B 化学方程式：

C

氯化氢的甲苯溶液：没有明显的现象 氯化氢在甲苯溶液中没有解离出氢离子

与固体碳酸钠的作用 氯化氢的水溶液：产生气泡 化学方程式： D

氯化氢的甲苯溶液： 氯化氢在甲苯中没有解离出氢离子

[讨论与反思] 盐酸的酸性是因为氯化氢在水分子的作用下解离出了_______________E____。

24.(12分)某样品为铜和氧化铜的混合物，为测定该样品中氧化铜的含量，取用20g此样品，分四次向其中加入稀盐酸与之充分反应。每次所用盐酸的体积与反应后剩余固体的质量见下表：

第次 加入稀盐酸的体积/mL 剩余固体的质量/g

1 40 16

2 40 12

3 40 8

4 40 8

试求：(1)20g样品中铜的质量

氯酸的化学性质范文第13篇

关键词 HPLC法 马来酸氯苯那敏注射液 有关物质

中图分类号：R927.1; O657.72 文献标识码：A 文章编号：1006-1533（2015）01-0075-03

Determination of related substances in chlorphenamine maleate injection by HPLC

SHI Jianguo*， JIANG Yudan， JI Xiaoyan

（Shanghai Harvest Pharmaceutical Co. Ltd.， Shanghai 201206， China）

ABSTRACT Objective： To establish an HPLC method for the determination of related substances in chlorphenamine maleate injection. Methods： The HPLC was carried out on a C18 column （4.6 mm×250 mm， 5 mm） with a mobile phase of acetonitrile - 0.857% of ammonium dihydrogen phosphate solution （20：80） （adjusted to pH 3.0 with phosphoric acid） at the flow rate of 1.2 ml/min and the detected UV wavelength of 225 nm. Results： Good separation among the peaks of chlorphenamine and impurity A， B， C， D was obtained. The detection limits of chlorphenamine and 4 impurities were 0.017， 0.016， 0.077， 0.030 and 0.053 mg/ml， respectively. Conclusion： This method is simple， accurate with good specificity and high sensitivity and can be used for the analysis of related substances in chlorphenamine maleate injection.

KEY WORDS HPLC; chlorphenamine maleate injection; related substances

马来酸氯苯那敏为抗组胺药，临床上主要用于过敏性鼻炎、皮肤黏膜的过敏及药疹和接触性皮炎等[1-2]。马来酸氯苯那敏注射液为中国药典2010年版二部收载品种[3]，有关物质采用HPLC法，但仅对未知杂质进行控制。杂质A、C为马来酸氯苯那敏合成过程中产生的杂质，杂质B、D为合成过程中的中间体，这四种杂质均可能影响到马来酸氯苯那敏的质量。本法参考英国药典2013马来酸氯苯那敏原料有关物质检测方法[4]，建立了马来酸氯苯那敏注射液中有关物质检测的改进方法。

仪器与试药

Agilent 1200和 Agilent 1260高效液相色谱仪（美国Agilen公司，均配置VWD紫外检测器）; CPA225 D电子天平（德国Sartorius公司）;磷酸二氢铵（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）;杂质A（批号1370-073A3）、B（批号1376-040A1）、D（批号1370-071A4）均购自TLC Pharmachem;C（批号Y0000437）购自European Pharmacopoeia;乙腈（色谱纯，Fisher Scientific公司）;马来酸氯苯那敏注射液（规格：1 ml∶10 mg，批号Y120301本公司产品）;水为超纯水。

方法与结果

色谱条件

用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂，以乙腈-0.857%磷酸二氢铵溶液（20∶80，用磷酸调节pH值至3.0）为流动相，流速1.2 ml/min，检测波长为225 nm，进样量20 ml。

专属性试验

取马来酸氯苯那敏注射液1 ml，共5份，分别以下列条件试验：①酸破坏 用稀盐酸溶液调pH值2左右，100 ℃水浴蒸干，用流动相稀释至10 ml;②碱破坏 用0.1 mol/L氢氧化钠溶液调pH值12左右，100 ℃水浴蒸干，用流动相稀释至10 ml;③热破坏 于100 ℃水浴中加热10 h，用流动相稀释至10 ml;④氧化破坏 加30%的过氧化氢溶液2 ml，100 ℃水浴蒸干，用流动相稀释至10 ml;⑤光破坏 置紫外光（4 500 lx）下直接照射24 h后，用流动相稀释至10 ml。破坏后的样品按色谱条件进行分析，结果见图1。

结果表明，经光、热破坏，马来酸氯苯那敏注射液无明显降解产物。经酸、碱及氧化破坏试验，马来酸氯苯那敏注射液明显产生降解产物，但峰分离度均良好。

杂质A、B、C、D相对保留时间的确定

取马来酸氯苯那敏注射液1 ml，置100 ml量瓶中，分别精密加入杂质A 5 mg、杂质B 50 mg、杂质C 10 mg、和杂质D 50 mg，用流动相溶解并稀释至刻度，摇匀。精密量取1 ml，置10 ml量瓶中，用流动相稀释至刻度，摇匀，配制成含马来酸氯苯那敏10 mg/ml及杂质A、B、C、D分别为5 、50 、10 、50 mg/ml的混合溶液。HPLC检测结果见图2。

结果表明，杂质A、B、C、D的相对保留时间分别为0.2、0.25、0.8、3;校正因子分别为1.7、0.8、0.97、2.1。各杂质峰与氯苯那敏峰的分离度均符合要求。

有关物质测定

取马来酸氯苯那敏注射液适量，加流动相稀释制成每1 ml约含1 mg的溶液，作为供试品溶液;精密量取1 ml，置200 ml量瓶中，用流动相稀释至刻度，摇匀，作为对照溶液。按色谱条件进样，记录色谱图至氯苯那敏峰保留时间的3.5倍。杂质A、B、D的校正响应分别为1.7、0.8、2.1。供试品溶液的色谱图中如有杂质峰，杂质A、B、C、D峰的相对保留时间分别为0.2、0.25、0.8、3。除溶剂峰与马来酸峰外，杂质A不得超过0.2%，杂质B、C、D均不得超过0.1%，其他单杂峰不得超过0.2%，各杂质峰面积的和不得超过1.0%。

检出限

取杂质A、B、C、D及马来酸氯苯那敏注射液，分别不断稀释进样，按信噪比S/N=3计算，杂质A、B、C、D及马来酸氯苯那敏的最小检测限分别为：0.016，0.077，0.030，0.053，0.017 mg/ml。

精密度试验

取杂质A、B、C、D分别配制成含5，50，10，50 mg/ml的溶液，共配制6份，分别按色谱条件进样，按峰面积计，RSD分别为0.18%，0.14%，0.27%，0.23%。

耐用性试验

用Agela、Agilent、Kromasil等不同厂家的色谱柱（均为4.6 mm×250 mm，5 ?m），分别在Agilent 1200高效液相色谱仪和Agilent 1260高效液相色谱仪上进行试验，结果表明不同色谱柱，不同高效液相色谱仪对杂质的保留和检出无显著性差异（表1）。

讨论

国内无杂质A、B、C、D对照品提供，只有进口，价格昂贵，故考虑用相对保留时间对杂质A、B、C、D进行定位，结果显示，该方法可行。此外，将同一样品分别采用该法及中国药典2010年版二部方法测定结果杂质检出分别为0.04%，0.02%，均为未知杂质。但是中国药典方法检出马来酸峰和氯苯那敏峰出峰时间较为接近，有文献[5-8]对色谱条件进行优化，以改进此现象。本法检出马来酸峰和氯苯那敏峰出峰时间距离较长，不易混淆。表明本法更适合马来酸氯苯那敏注射液的有关物质测定。

根据中国药典药品杂质分析指导原则[3]附录204-206，相对响应因子在0.9～1.1范围内，可以用主成分的自身对照法计算含量，超出范围时可采用相对响应因子校正后计算，根据实验结果本法采用相对响应因子计算不在范围内的杂质A、B、D的含量。

马来酸在特定条件下会转换成富马酸[9-11]，在本法的酸、碱和氧化破坏试验中，马来酸附近有新的杂质峰出现，有可能是马来酸部分转换成富马酸，需经试验进一步确实。

随着国家对药品杂质要求的提高，药品检查有关物质只控制未知杂质，已远远不够，对已知杂质的控制是未来的发展趋势。我们在英国药典原料标准的基础上，对马来酸氯苯那敏注射液有关物质检查进行改进，能更好地控制产品质量。

参考文献

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氯酸的化学性质范文第14篇

氯气溶于水的溶液叫氯水，新配制的氯水呈黄绿色，有刺激性气味。氯气溶于水，只有少部分的氯气与水反应生成HCl和HClO，盐酸是强酸，完全电离成H+和Cl-，HClO是弱酸，只能部分电离成H+和ClO-，溶液中还有大量未电离的次氯酸分子，水只能极少部分地电离成H+和OH-，因此氯水中有三种分子：Cl2、HClO、H2O，四种离子H+、Cl-、ClO-、OH-。当在光照条件下HClO可分解： [见光][2HClO][2HCl+O2]，故久置的氯水为稀盐酸。可联想到：氯水通常随用随配，如需贮存备用宜放在棕色瓶中置于冷暗处，但不要放置时间太长。

二、氯水的化学性质具有多重性

氯水由于其成分复杂，可体现多重性质――酸性、氧化性等。

（1）表现Cl2的性质――与还原性的盐反应

Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl

2KI+Cl2=2KCl+I2

Na2S+Cl2=2NaCl+S

（2）表现Cl-的性质

用自来水配制AgNO3溶液时，溶液呈浑浊：Ag++Cl- =AgCl

（3）表现H+的性质

氯水中加入CaCO3粉末有气体产生，CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2O

（4）表现HClO的性质

氯水中HClO有很强的氧化性，故氯水具有漂白、消毒的作用。

（5）氯水中多种微粒的性质同时表现

①跟NaOH溶液反应

主反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，

副反应：HCl+NaOH=NaCl+H2O；HClO+NaOH=NaClO+H2O

②与金属镁等反应

主反应：Mg+Cl2=MgCl2 副反应：Mg+2HCl=MgCl2+H2

注意：①、②中一般只写主反应，不写副反应。

③与紫色石蕊试液的作用

现象：先变红后变褪色。原因：先变红是由于氯水中存在H+，褪色是因为HClO具有很强的氧化性。

三、综合应用例析

例1.将氯水分别加到下列溶液中：（1）紫色石蕊试液；（2）FeCl2溶液；（3）Na2CO3溶液；（4）AgNO3溶液，观察有何变化？写出有关化学方程式。

解析：解本题首先弄清楚氯水的成分。氯水中小部分Cl2与H2O的反应为Cl2+H2O=HCl+HClO，因而氯水中存在Cl2、HCl、HClO等，一定条件下，这些粒子都能体现各自的性质。

答案：（1）紫色石蕊试液先变红色（由于H+的作用），后红色褪去变为无色（由于HClO的强氧化性）；

（2）溶液由浅绿色变为黄色，因为：2FeCl2+Cl2=2FeCl3，Fe2+为浅绿色，而Fe3+呈黄色；

（3）有气泡产生，因为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2

（4）有白色沉淀生成，因为：AgNO3+HCl=AgCl+HNO3。

评注：学习氯气时的重点和难点就是氯水成分及其应用的复杂性，应做到掌握基础，会碰到具体问题会灵活分析。

【变式练习】 例1.下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红又褪色的是（ ）

①氯气；②液氯；③新制氯水；④氯气的酒精溶液；⑤盐酸；⑥盐酸酸化的漂白粉溶液。

A、①②③ B、①②③⑥

C、③⑥ D、②③⑥

答案：C

例2.下列关于氯气及含氯化合物的叙述不正确的是（ ）

A、干燥的氯气和氯水均能使鲜花褪色

B、因为氯气有毒，有强氧化性，所以可用于杀菌、消毒、漂白

C、常温下，1体积水可溶解2体积氯气，所以饱和氯水是浓溶液

氯酸的化学性质范文第15篇

1.知识内容分析

氯元素是一种典型的化学性质活泼的主族元素，也是生活中一种很常见、化工生产中很重要的元素，了解氯元素的性质有助于学生进一步探讨卤族元素的性质，从而与其他系列元素性质比较来归纳元素周期律，关于氯气的性质本节教材的内容包括三部分：（1）氯气的物理性质；（2）化学性质［氯气与非金属（氢气）、金属（钠、铁、铜）、水、碱的反应］；（3）氯离子的检验。在氯气的化学性质中，重点讨论了氯气与水的反应以及氯气与碱的反应，同时重点探究氯气与水反应的产物以及次氯酸的漂白作用。

2.学生分析

高二学生已经上过一年的信息技术课和化学实验课，具备一定的自主学习、合作学习能力，同时在计算机操作技能和信息素养方面已经具备进行网络自主探究的能力。在该教学过程设计中，学生自行阅读指定的网页内容，也可以自行查找相关网络信息，通过“自主发现、自主探索”式学习，自主建构知识体系，然后对知识进行梳理，从而获取知识。

3.教学方式与教学手段说明

利用网络环境下的探究式教学方式，引导学生自主获取知识或信息，对于培养学生学会学习、终身学习具有重要意义。同时由于网络能为学生提供丰富多彩、图文并茂、形声兼备的学习信息资源，学生可以从网络中获得的学习资源不仅数量大，而且还是多视野、多层次、多形态的。与传统教学中以教师或几本教材和参考书为仅有的信息源相比，学生有了很大的、自由的选择空间。

二、教学目标

1.知识目标

（1）氯气的物理性质

（2）化学性质［氯气与非金属（氢气）、金属（钠、铁、铜）、水、碱的反应］

（3）氯离子的检验

2.过程方法

利用网络多媒体图文并茂、形声兼备的学习信息资源，采用实验探究、合作学习的方法，引导学生自主获取知识或信息。

3.情感与态度

通过实验探究，归纳结论，学生体会科学探究艰辛和喜悦的过程中，树立不畏艰难的科学探究精神，并同时加强环保意识，强化团队精神。

三、教学重点与难点

重点：氯气、氯水的化学性质、氯离子的检验方法

难点：氯水的性质及漂白原理；氯气的实验室制法

课时安排：2课时

四、教学方法

网络多媒体资源、实验探究、分组讨论、归纳总结

五、教学过程设计（第一课时）

情景导入：观看视频印度孟买发生氯气泄漏事故

过度：今天我们就来讨论这种特殊的气体

（一）学习目标展示

1.氯气的物理性质

2.化学性质［金属（钠、铜、铁）、氯气与非金属（氢气）、水的反应］

（二）阅读教材

学生按以下问题阅读课本：

1.氯气的发现过程？

2.氯原子的结构示意简图？

3.根据氯原子的结构说明氯在自然界为什么不能以游离态形式存在？

提问、板书：一、氯的原子结构

归纳：（略）

观看多媒体：打开晋中教育网资源库观看视频《氯气的物理性质》

提问、板书：二、氯气的物理性质

归纳：氯气是一种黄绿色气体，有刺激性气味，有毒，易液化，密度比空气大，能溶于水。

过度：根据氯的原子结构，大家分析一下氯气的化学性质怎么样？下面我们来学习氯气的化学性质。

观看多媒体：

提出问题：1.氯气与钠的反应和氯气与铜及的反应的实验现象有哪些？

2.写出反应的化学方程式。

打开晋中教育网资源库观看视频《氯气与金属钠的反应》《氯气与铜的反应》

演示实验：铁丝在氯气中的燃烧

提问、板书：三、氯气的化学性质

归纳：1.氯气与金属的反应（大多数金属都能在氯气中燃烧）

Cu＋Cl2=CuCl2

2Na＋Cl2=2NaCl

2Fe＋3Cl2=2FeCl3

过度：氯气除了能与金属反应外还能与一些非金属反应。

观看多媒体：打开晋中教育网资源库观看视频《氯气与氢气的反应》

提出问题：1.氢气在氯气中燃烧的现象是什么？写出反应的方程式？

2.通过氢气在氯气中燃烧的实验，你对燃烧的条件和本质有什么新的认识？

板书：2.氯气与非金属的反应

归纳：Cl2＋H2=2HCl

过度：打开自来水龙头，会闻到一股刺激性的气味，你想过这是什么原因吗？

学生活动：阅读教材84页，回答下列问题

1.氯气为什么能够杀菌消毒？

2.写出氯气与水反应的化学方程式。

3.次氯酸有哪些性质？

提问、板书：四、氯气与水的反应

Cl2+H2O=HCl+HClO

实验探究、提出问题:

氯气和水反应后所得产物都是酸，若向石蕊试液中滴加少量氯水和较大量氯水比较，会有什么区别？

实验：向石蕊试液中滴加不同量的

氯水。

观察实验现象并分析归纳：

实验结果与预期结果不同，越滴加氯水，颜色越浅，说明氯水中存在具有漂白性的物质。

提出问题：

氯水中存在哪些物质？什么物质具有漂白性？如何验证？

分析归纳：

氯水中存在Cl2、H2O、HCl、HClO四种物质，其中H2O、HCl没有漂白性，Cl2和HClO最少有一种物质具有漂白性，干燥的氯气中不含有HClO，可以通过干燥的氯气与湿润的氯气是否具有漂白性进行比较。

探究实验：

将干燥的氯气依次通过干燥的有色布条和湿润的有色布条

观察实验现象并分析归纳：

干燥的有色布条没有退色而湿润的有色布条退色了，说明氯气没有漂白性，具有漂白性的是氯气与水反应的产物次氯酸。

思考、分析进行科学推测：

可能的原因：

日晒的过程中氯气挥发，浓度降低，毒性降低

日晒过程中发生了一定的化学反应，导致次氯酸发生反应，浓度降低

板书：2HClO=2HCl+O2

（三）练习

1.新制备的氯水显 黄绿 色，说明氯水中有 Cl2 分子存在。向氯水中滴加几滴AgNO3溶液，立即有 白色沉淀 生成，说明氯水中有 Cl- 存在，氯水光照后，黄绿色逐渐消失，并放出无色的 O2 气体，

生成该气体的化学方程式是 2HClO=2HCl+O2 。

2.下列物质中属于纯净物的是（）

A．氯水 B．氯化氢 C．液氯 D．漂粉精 E．盐酸

3.下列物质中，不能使有色布条褪色

的是（）

A．次氯酸钠溶液

B．次氯酸钙溶液

C．氯水

D．氯化钙溶液

4.判断下列说法正误（用√或×表示）

①红热的铁丝在氯气中燃烧，生成棕色固体FeCl2（×）

②有氯气参加的化学反应，必须在溶液中进行（×）

③钠在氯气中燃烧生成白色固体NaCl（√）

④氯水的pH小于7（√）

⑤任何发光发热的剧烈的化学反应，都可以叫做燃烧（√）

⑥氯水能使有色布条褪色，所以氯气具有漂白性（×）

⑦氯水、氯气和盐酸中都含有氯元素，所以它们都呈黄绿色（×）

（四）小结

1.氯气是黄绿色有毒气体，可溶于水，比空气重。

2.氯气化学性质比较活泼，能与金属、非金属、水等反应。

3.次氯酸是一种弱酸，具有较强的氧化性，有漂白性和消毒杀菌作用，见光易分解。

布置作业：课后习题1~4

六、教学反思

1.本课例遵循新课标的要求，紧密结合现实社会中的有关事件和生活中的相关情景，通过引发问题―阅读观察―实验探究―总结规律等教学过程，引起学生的好奇、困惑和矛盾，从而激发学生的探索热情，形成探究问题的情境，促使学生积极思考、相互讨论、查阅资料、构思实验。

2.以氯气性质为主线，紧扣教学重点，突破教学难点。通过实验形象生动地介绍了氯气的物理性质和化学性质，让学生概括出本课时的相关知识，并使之条理化、系统化。

3.利用计算机辅助手段，扩充了常规

教学手段的容量，加深学生对相关知识的