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第6章 重要工業的產品 第22節 氯和次氯酸鹽 活動 22.1 製備氯漂白劑並測試其漂白性質（S） 延展教材 步驟 2 在下面空白位置寫上： a) 涉及的化學反應； b) 具體的活動步驟； c) 預期的觀察結果； d) 其他安全措施。 建議以圖作輔助。 學生可依以下步驟： 製備氯漂白劑 1 如下圖所示，把儀器裝妥（學生可依照活動作業1B活動21.2中 裝置電解池的步驟。） 2 調校小試管的位置，確保管口與電解池的底部之間有些微空間。 3 開啟電源。 4 過程中會有氯氣、氫氣和氫氧化鈉溶液生成。透過氯氣與氫氧化 鈉溶液的反應，可製備氯漂白劑。 測試氯漂白劑的漂白性質 5 a) 把一片濕潤的藍色石蕊試紙放在白瓷磚上。 b) 加一滴氯漂白劑在石蕊試紙上。記錄試紙顏色的變化。 6 a) 把1 cm3石蕊試液倒入一支試管內。 b) 把氯漂白劑逐滴加入試液中，直至出現明顯的顏色變化。 c) 記錄觀察結果。 觀察結果 4 記錄觀察結果。 測試氯漂白劑的漂白性質 氯漂白劑作用於觀察結果濕潤的藍色石蕊試紙濕潤的藍色石蕊試紙變成白色（漂白）。石蕊試液石蕊試液變成無色。 討論 5 討論活動結果。 製備氯漂白劑 在電解濃氯化鈉溶液的過程中，氯氣和氫氣會分別從兩個電極釋出。 在陽極上產生的反應 2Cl-(aq) ? Cl2(g) + 2e- 在陰極上產生的反應 2H+(aq) + 2e- ? H2(g) 電解池內的溶液最終會變為氫氧化鈉溶液。透過氯氣與氫氧化鈉溶液的反應，可製備氯漂白劑。 Cl2(g) + 2NaOH(aq) ? NaCl(aq) + NaOCl(aq) + H2O(l) 次氯酸鈉（NaOCl）具漂白性質。 測試氯漂白劑的漂白性質 製成的氯漂白劑具有漂白性質，它可把 ˙濕潤的藍色石蕊試紙變成白色（漂白）； ˙石蕊試液變成無色。 它可以漂白是因為次氯酸根離子的氧化性質。 氧化狀態 OCl-(aq) + 染料 ? Cl-(aq) + (O + 染料) 無色 有色 無色 無色 總結 7 總結活動結果。 ˙在電解濃氯化鈉溶液的過程中，會有氯氣、氫氣和氫氧化鈉溶液生 成。透過氯氣與氫氧化鈉溶液的反應，可製備氯漂白劑。 ˙製成的氯漂白劑具漂白性質，可見於它對濕潤的藍色石蕊試紙和石 蕊試液的作用。次氯酸鈉是氯漂白劑的有效成分，它能漂白是因為 次氯酸根離子的氧化性質。 問題 8 列舉理由說明為何在工業上不宜用上述裝置來製備氯漂白劑。 ˙氯氣和氫氣會混合及產生反應。 ˙氯氣會直接與電解池中的氫氧化鈉溶液反應。 教師備忘： 1 進行活動一個星期之前，應先安排時間作討論及計劃。學生應先 提交計劃，讓教師有足夠的時間批閱，亦讓技術員有充裕時間預 備物料。 2 提醒學生經過長時間的電解後，電解池內的溶液會帶鹼性和腐蝕 性。 3 教師也可要求學生以小組形式提交活動報告。報告可包括以下項 目： ˙標題 ˙探究目的 ˙儀器及化學品 ˙安全措施 ˙步驟 ˙觀察結果 ˙討論 ˙總結 （請參閱第109–111頁之報告樣本。） 活動 22.2 探究氯水的化學性質（S） 觀察結果 A 氯水的漂白作用 6 氯水與下列物品的作用觀察結果藍色石蕊試紙藍色石蕊試紙變成紅色，繼而變白。染色棉布染色棉布的顏色消褪。沾有咖啡漬的白布白布上的咖啡漬除去。 B 氯水與鹵溶液的反應 7 溶液加入氯水後反應混合物的顏色溴化鉀溶液橙色 / 棕色溴化碘溶液棕色討論 9 a) 解釋加入氯水後藍色石蕊試紙的顏色變化。 氯與水反應，生成氫氯酸和次氯酸，所以氯水先把藍色石蕊 試紙變紅。次氯酸中的次氯酸根離子具漂白作用，所以試紙 接著變白。 b) 解釋加入氯水後棉布出現的變化。 氯水把棉布漂白，因為氯水中的次氯酸會產生次氯酸根離 子，次氯酸根離子可把有色染料氧化，令染料變成無色。 10 a) 溴化鉀溶液與氯水反應時，溴離子發生甚麼變化？ 溴離子被氧化為溴。 b) 碘化鉀溶液與氯水反應時，碘離子發生甚麼變化？ 碘離子被氧化為碘。 c) 鹵溶液與氯水反應時，氯水發生甚麼變化？ 氯水被還原為氯離子。 d) 鹵溶液與氯水反應時，氯水是 氧化 劑。 11 a) 氫氧化鈉溶液與氯水反應時有甚麼生成物？ 氯化鈉和次氯酸鈉 b) 氫氧化鈉溶液與氯水的反應中，氯水被還原還是被氧化？ 氯水同時被還原和氧化。 總結 12 a) 氯水將藍色石蕊試紙變 紅 ，繼而變 白 。 b) 氯水是很好的漂白劑。它能透過 氧化 作用漂白。 13 氯是一種強氧化劑。它能夠氧化 溴 離子和 碘 離子，分別 生成