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84消毒液与医用酒精的反应原理探究

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翁雪香吴朝辉徐彦博王盈懿

摘要：围绕84消毒液和医用酒精混用能否引起氯气中毒的争论，从考察两者混合反应有无碱和氯气生成入手，设计系列实验进行求证;结合理论计算，讨论分析影响氯气逸出浓度的关键因素。实验结果发现，在84消毒液与医用酒精混合的初始阶段有少量氯气逸出，而体系中存在的酸性物质会促进Cl2的生成和逸出;当C2H5OH的氧化产物CH3CHO积累到一定浓度，CH3CHO与Cl2、NaClO在强碱催化下可发生卤仿反应。

关键词：84消毒液;医用酒精;反应原理;实验探究

：1005-6629（2021）03-0074-06

：G633.8

：B

1?问题提出

2019年底暴发的新型冠状病毒性肺炎对生产生活带来了巨大冲击。为消灭病毒、战胜疫情，卫生防疫部门要求用医用酒精、84消毒液等做好个人与环境的消杀。关于两种消毒剂使用的注意事项，一些自媒体给出了以下两种说法。

说法一：84消毒液与医用酒精混合可产生Cl2。人吸入Cl2后易感染呼吸道和肺部，导致支气管炎和肺水肿，吸入Cl2量过大会导致心脏骤停。所以84消毒液和医用酒精切不可混用。

说法二：不会产生氯气。为稳定ClO-，84消毒液中添加了少量NaOH。强碱性条件抑制Cl2逸出。酒精和84消毒液混合，可能发生反应：NaClO+C2H5OHNaCl+CH3CHO+H2O，生成没有杀菌能力的乙醛。幸好这个反应速率很慢。另外，乙醛可能会被NaClO氧化成乙酸或者发生卤仿反应。

我们还发现，浙江某市的高三适应性试卷根据第一种说法命制了一道模拟试题[1]。

某兴趣小组为了探究84消毒液（主要成分是NaClO）与酒精混合是否存在安全隐患，利用图1所示装置进行实验。

请回答：

（1）三颈烧瓶中出现黄绿色气体，请写出相应的化学方程式????。（乙醇氧化为乙醛）

试题以下部分省略。

参考答案：（1）2NaClO+CH3CH2OHCH3CHO+2NaOH+Cl2↑（式①）。

参考答案公布后，立即引发了学生的质疑与讨论，形成了多种不同的观点。

观点一?如果考虑Cl2与NaOH的后續反应，可得：

ClO-+C2H5OHCl-+CH3CHO+H2O（式②）;

式②即上文说法二中提及的反应原理。

观点二?CH3CHO可能被Cl2氧化：

CH3CHO+Cl2+H2OCH3COOH+2H++2Cl-（式③）;

生成的HCl再与体系中的NaOH反应，与式①、③耦合可得：

2ClO-+CH3CH2OHCH3COOH+2Cl-+H2O（式④）;

强氧化性的NaClO也可能将CH3CHO氧化：

CH3CHO+ClO-CH3COOH+Cl-;

与式②耦合，同样得式④。

观点三?CH3COOH与ClO-之间能发生复分解反应，与式④耦合可得：

3ClO-+CH3CH2OHCH3COO-+2Cl-+HClO+H2O（式⑤）。

观点四?在CH3COOH作用下，Cl-、ClO-会生成Cl2，与式④耦合可得：

2CH3CH2OH+5NaClOCl2↑+2CH3COONa+3NaCl+3H2O（式⑥）。

也有赞同参考答案的：“Cl2生成后脱离溶液，与NaOH不能充分接触，Cl2与NaOH就同时生成了”。

84消毒液和医用酒精混用会不会造成Cl2中毒？模拟试题是实验结果的投射还是命题者的主观判断？学生对参考答案的质疑合不合理？为解答这些疑问，我们设计如下系列实验以一探究竟。

2?实验探究

2.1?试剂与仪器

试剂：84消毒液（有效氯含量8～10.5g/L）、医用酒精（酒精含量70%～77%）、氢氧化钠固体、2mol/L盐酸、40wt%乙醛

仪器：PHS-3C型pH计、E-201-C型pH复合电极、恒温磁力搅拌器

2.2?实验过程与分析

梳理各个方程式的产物后，决定围绕式①设计实验：用pH计实时检测混合液的pH变化，用湿润的KI-淀粉试纸检验有无Cl2生成。试剂用量控制为84消毒液10mL[经计算c（NaClO）为0.22～0.30mol·L-1]、医用酒精5mL[经计算c（C2H5OH）≈12.2～13.4mol·L-1]。酒精过量的目的是提高式①的比例。

每个实验均平行三次，实验数据取平均值。为了减少反应热效应对实验的影响，溶液混合采用缓慢滴加方式：10min左右将所滴加液体全部加完。除已指明反应温度的实验外，均恒温27℃。

2.2.1?溶液pH变化的探究

[实验1]取2份5mL84消毒液，缓慢滴加医用酒精或蒸馏水各10mL，用pH计检测pH变化（每分钟记录一次数据），结果见图2。滴加完成后，停止测pH，装置加盖密封，盖子内侧贴KI-淀粉试纸，观察试纸颜色变化。试纸颜色变化情况见下文。

84消毒液的有