试议漂白次氯酸钠溶液漂白性实质探究
1 问题提出
在高三复习资料中有一道练习题:潮湿的氯气、新制的氯水、次氯酸钠、漂溶液均能使有色布条褪色,这是由于它们含有或能生成( )。
A.氯气
B.次氯酸
C.次氯酸根
D.氯化氢
讨论时存在两种观点,观点一:潮湿的氯气、新制的氯水中都含有次氯酸,次氯酸、次氯酸钠、次氯酸钙中都含有次氯酸根,都能使有色布条褪色,故选C;观点二:在潮湿的氯气和新制的氯水中都存在如下的反应:Cl2+H2OHCl+HClO,在次氯酸钠和漂的水溶液中存在如下的水解过程:ClO-+H2O HClO+OH-摘自:毕业论文结论怎么写www.618jyw.com
,因HClO是弱酸,所以它们的共同点主要是含有HClO,而使有色布条褪色,故选B。
那么,该题答案究竟是什么呢?即次氯酸钠溶液的漂白性是HClO的作用,还是ClO-的作用,或者是HClO 、ClO-二者的共同作用?
2 实验探究
(2)NaClO是一种弱酸强碱盐,在水中会发生如下反应:
故在NaClO溶液中,存在ClO-、HClO、Cl2,其含量随C(H+),即pH值的变化而变化。
次氯酸钠水溶液体系的平衡关系如图1所示。
平衡关系从图1中可以看出:pH值小于2时,溶液主要成分为Cl2;pH值为4~6时,溶液主要成分为HClO;pH值大于9时,溶液主要成分为ClO-。
次氯酸钠溶液酸碱性变化,导致溶液的主要组成成分发生了变化。
根据“84”消毒液在不同的pH值下使红纸褪色的情况,判断“84”消毒液中起漂白作用的物质是什么?
(2)10 min后,与实验④相比,实验③中:
pH=1
pH=
3 理论依据
HClO 、ClO-的漂白性是由其氧化性作用的结果,而不同酸碱性溶液中ClO-、HClO的氧化性强弱,可根据能斯特方程来判断。
能斯特方程一般通式为:
次氯酸钠溶液随酸碱性不同,成份不同,起漂白作用的主要物质不同,酸性条件下以HClO为主,碱性条件下以ClO-为主,且HClO 的漂白作用比ClO-的漂白作用强。
在高三复习资料中有一道练习题:潮湿的氯气、新制的氯水、次氯酸钠、漂溶液均能使有色布条褪色,这是由于它们含有或能生成( )。
A.氯气
B.次氯酸
C.次氯酸根
D.氯化氢
讨论时存在两种观点,观点一:潮湿的氯气、新制的氯水中都含有次氯酸,次氯酸、次氯酸钠、次氯酸钙中都含有次氯酸根,都能使有色布条褪色,故选C;观点二:在潮湿的氯气和新制的氯水中都存在如下的反应:Cl2+H2OHCl+HClO,在次氯酸钠和漂的水溶液中存在如下的水解过程:ClO-+H2O HClO+OH-摘自:毕业论文结论怎么写www.618jyw.com
,因HClO是弱酸,所以它们的共同点主要是含有HClO,而使有色布条褪色,故选B。
那么,该题答案究竟是什么呢?即次氯酸钠溶液的漂白性是HClO的作用,还是ClO-的作用,或者是HClO 、ClO-二者的共同作用?
2 实验探究
2.1 实验用品
仪器:烧杯、胶头滴管、pH计等。试剂:“84”消毒液、0.1 mol/L盐酸、蒸馏水、红纸等。2.2 原理
(1)“84”消毒液是一种高效消毒剂,主要成分为次氯酸钠(NaClO)。(2)NaClO是一种弱酸强碱盐,在水中会发生如下反应:
故在NaClO溶液中,存在ClO-、HClO、Cl2,其含量随C(H+),即pH值的变化而变化。
次氯酸钠水溶液体系的平衡关系如图1所示。
平衡关系从图1中可以看出:pH值小于2时,溶液主要成分为Cl2;pH值为4~6时,溶液主要成分为HClO;pH值大于9时,溶液主要成分为ClO-。
次氯酸钠溶液酸碱性变化,导致溶液的主要组成成分发生了变化。
根据“84”消毒液在不同的pH值下使红纸褪色的情况,判断“84”消毒液中起漂白作用的物质是什么?
2.3 实验
①将5 ml市售“84”消毒液按体积比1∶99配成稀溶液备用。②在4个50 ml的烧杯中各注入20 ml“84”消毒液的稀溶液,并测出它们的pH值。③用0.1 mol/L的盐酸和0.1 mol/L的氢氧化钠溶液将实验②中4个烧杯中“84”消毒液的pH值分别调至12 0、9 0、5 0、3 0。 ④另取4个50 ml的烧杯,各注入20 ml蒸馏水,用0. 1 mol/L的盐酸和0.1 mol/L的氢氧化钠溶液,将4个烧杯水的pH值也分别调至12. 0、9. 0、5. 0、3. 0,与实验③进行对比。⑤在实验③和④中的8个烧杯中分别放入大小相同的红纸,观察现象,如图2所示。2.4 现象
(1)实验②中4个烧杯中“84”消毒液的pH值均为11.9。(2)10 min后,与实验④相比,实验③中:
pH=1
2.0的烧杯中红纸褪色,溶液变为紫红色;
pH=9.0的烧杯中红纸颜色稍微变浅;pH=
5.0的烧杯中红纸颜色变浅;
pH=3.0的烧杯中红纸颜色变得更浅。
2 h后,实验③中“84”消毒液中红纸颜色全部褪去。2.5 结论
不同pH值下的“84”消毒液中的红纸均有褪色现象,只是褪色程度不同。故HClO 、ClO-均具有漂白性,答案应选BC。3 理论依据
HClO 、ClO-的漂白性是由其氧化性作用的结果,而不同酸碱性溶液中ClO-、HClO的氧化性强弱,可根据能斯特方程来判断。
能斯特方程一般通式为:
3.1 酸性溶液中
3.2 碱性溶液中
4 结论次氯酸钠溶液随酸碱性不同,成份不同,起漂白作用的主要物质不同,酸性条件下以HClO为主,碱性条件下以ClO-为主,且HClO 的漂白作用比ClO-的漂白作用强。
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