2017高中化学二氧化氯知识点归纳

化学性质红黄色有强烈刺激性臭味气体：11℃时液化成红棕色液体，-59℃时凝固成橙红色晶体。有类似氯气和硝酸的特殊刺激臭味。液体为红褐色，固体为橙红色。沸点11℃。相对蒸气密度2.3g/L。遇热水则分解成次氯酸、氯气、氧气，受光也易分解，其溶液于冷暗处相对稳定。二氧化氯能与许多化学物质发生爆炸性反应。对热、震动、撞击和摩擦相当敏感，极易分解发生爆炸。受热和受光照或遇有机物等能促进氧化作用的物质时，能促进分解并易引起爆炸。若用空气、二氧化碳、氮气等惰性气体稀释时，爆炸性则降低。属强氧化剂，其有效氯是氯的2.6倍。与很多物质都能发生剧烈反应。腐蚀性很强。 液体二氧化氯 可溶性：极易溶于水而不与水反应，几乎不发生水解（水溶液中的亚氯酸和氯酸只占溶质的2%）；在水中的溶解度是氯的5～8倍。溶于碱溶液而生成亚氯酸盐和氯酸盐。 水中溶解度：20℃时0.8g/100ml、8300mg/L 化学键：Cl原子以sp2杂化轨道形成σ键，分子为V形分子。 氯原子中的一个电子垂直于 O-Cl-O 平面，并与 O,O 的4个电子形成 3原子 5电子 大π键(离域π键)。 氧化作用： 1.对锰[1]的氧化 二氧化氯能够把二价锰氧化成四价锰，使之形成不溶于水的二氧化锰(MnO2)，即： 2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2+12H++2Cl-通过氧化，二氧化氯对锰的去除率为69%～81%，而氯对锰的去除率仅为25%，一般二氧化氯的投加量为5.0mg/L。 2.对铁的氧化 二氧化氯同样也能够把二价的铁氧化成三价的铁，形成氢氧化铁沉淀，即： ClO2+5Fe(HCO3)2+13H2O=5Fe(OH)3+10CO32-+Cl-+21H+通过氧化，二氧化氯对铁的去除率为78%～95%，而氯对铁的去除率仅为50%左右，一般二氧化氯的投加量为2.0mg/L。 3.对硫化物的氧化 二氧化氯在pH值5～9的区间内，很快将硫化物(S2-)氧化成硫酸盐(SO42-)，即： 8ClO2+5S2-+4H2O=5SO42-+8Cl-+8H+当二氧化氯的投加量为3.0mg/L时，硫的去除率为81%。 4.对氰化物的氧化 二氧化氯可以将氰化物氧化成二氧化碳和氮，即： 2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-当氰化物的浓度为3.0mg/L，二氧化氯的投加量为5.0mg/L，其氰化物的去除率一般都大于85%。 优点 广谱性：能杀死病毒、细菌、原生生物、藻类、真菌和各种孢子及孢子形成的菌体 高效：0.1ppm下即可杀灭所有细菌繁殖体和许多致病菌，50ppm可完全杀灭细菌繁殖体、肝炎病毒、噬菌体和细菌芽孢受温度和氨影响小：在低温和较高温度下杀菌效力基本一致 pH适用范围广：能在pH2～10范围内保持很高的杀菌效率 安全无残留：不与有机物发生氯代反应，不产生三致物质和其它有毒物质 对人体无刺激等优点：低于500ppm时，其影响可以忽略，100ppm以下对人没任何影响。 安全性 国外大量的实验研究显示，二氧化氯是安全、无毒的消毒剂，无“三致”效应（致癌、致畸、致突变），同时在消毒过程中也不与有机物发生氯代反应生成可产生“三致作用”的有机氯化物或其它有毒类物质。但由于二氧化氯具有极强的氧化能力，应避免在高浓度时（>500ppm）使用。当使用浓度低于500ppm时，其对人体的影响可以忽略，100ppm以下时不会对人体产生任何的影响，包括生理生化方面的影响。对皮肤亦无任何的致敏作用。事实上，二氧化氯的常规使用浓度要远远低于500ppm，一般仅在几十ppm左右。因此，二氧化氯也被国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂。 金鱼毒性实验及小白鼠毒性实验中得到两个结果：a.ClO2的安全浓度为0.75mg/L，b. 由小白鼠急性经口毒性实验，ClO2属实际无毒型水处理剂。 急性毒性试验, 最高灌以剂量10000mg/kg稳定性二氧化氯时， 小鼠仍无明显中毒症 状, 饮食与活动均正常。试验过程中各组动物均无一死亡表。经计算， 其经口LD50>10000mg/kg。 急性皮肤刺激性,观察表明， 去除药物后1~48小时，兔脊背敷贴部位皮肤均未出现红斑和水肿等刺激症状， 反应积分均为0。 急性眼粘膜刺激性，向兔眼结膜囊内滴入浓度9.7~11.4mg/L稳定性二氧化氯溶液5s后，用生理盐水冲洗干净。兔眼结膜血管在6h内出现轻度充血，至24h症状基本消失，症状48h完全消失。家兔48h眼刺激积分指数为0，属无刺激性物质。
表1列出了二氧化氯与其它氧化类消毒剂的氧化能力，即杀菌能力比较（通常用有效氯来表示）。 表1二氧化氯与常用氧化类消毒剂氧化能力比较 氧化剂 ClO2 H2O2 NaClO2 KMmO4 Cl2 NaClO 氧化能力 263％ 209％ 157％ 111% 100% 93% 由此可见，如果以氯气的氧化能力为100％，那么二氧化氯的理论氧化能力是氯气的2.6倍，次氯酸钠的2.0倍，双氧Байду номын сангаас的1.3倍。 所以说，二氧化氯虽然是含氯的消毒剂，可以被广义地称作“含氯消毒剂”，但是其强氧化的作用原理远不同于传统的含氯消毒剂。而二氧化氯在杀菌消毒的同时又具有的极高的人体安全性及环境友好性，被认为是传统氯制剂的理想替代品，是第四代消毒剂。 高中化学二氧化氯知识点（二）
2017高中化学二氧化氯知识点归纳
二氧化氯简介（一）二氧化氯消毒剂的发展史 早在1811年，美国科学家H.Davery利用KClO3水溶液和盐酸反应,首次合成并收集了二氧化氯气体。但是，直到本世纪30年代，ClO2才得以安全且经济地规模生产，开始了工业化的广泛应用。1944年二氧化氯首次作为消毒剂用于处理美国纽约州尼加拉大瀑布城的饮用水。上世纪七十年代后期, 自从研制成功二氧化氯稳定剂后，二氧化氯作为漂白剂和消毒剂，已被广泛应用于纸浆的漂白、食品加工领域的杀菌消毒及水净化处理等领域，充分 显示出其所具有的强漂白和杀菌消毒能力。二氧化氯是目前国际上公认的最新一代的高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂，是氯制剂最理想的替代品，在世界发达国家已得到广泛的应用。美国、西欧、加拿大、日本等发达国家的有关组织如美国环境保护局、食品药品管理局、美国农业部均批准和推荐二氧化氯用于食品、食品加工、制药、医院、公共环境等的消毒、防霉和食品的防腐保鲜等。世界卫生组织(WHO)和世界粮食组织（FAO)也已将二氧化氯列为A1级安全高效消毒剂。为控制饮水中“三致物质”（致癌、致畸、致突变）的产生，欧美发达国家已广泛应用二氧化氯替代氯气进行饮用水的消毒。近年来，我国也开始重视二氧化氯产品的推广和应用。国家化工部颁布了有关的行业标准，国家卫生部已批准二氧化氯为消毒剂和新型食品添加剂(GB2760)。 （二）二氧化氯消毒剂的理化性质 二氧化氯（ClO2）是一种水溶性的强氧化剂，在常温常压下是黄绿色的气体，但在更低的温度下则成液态。 其分子量为67.45，沸点11℃，熔点-59℃。气体ClO2密度为3.09(11℃），液体ClO2的密度为1.64，0℃的饱和 蒸气压为500torr。二氧化氯在水中以二氧化氯单体存在,不聚合生成ClO2气体，在20℃和4Kpa压力下,溶解度为 2.9g/L。在水中不与有机物结合,不生成三氯甲烷致癌物（因此被称为不致癌的消毒剂）。 ClO2结构中有一个带有孤对电子的氯－氧双键结构，极不稳定，光反应会产生氧自由基，具有强的氧化性。