Question

氯气，常温常压下为黄绿色，有强烈刺激性气味的气体，易压缩，可液化为黄绿色的油状液氯，1体积水在常温下可溶解2体积氯气。液氯用于饮用水消毒已有近百年的历史，液氯消毒因为灭菌时间短，效率高，运营成本低，使用方便和可以定量、连续投加等优点而成为目前我国大中型水厂普遍采用的消毒工艺。

研究认为，液氯消毒的机理主要是依靠液氯与水作用后所形成的HClO、ClO^-的联合作用来破坏细菌的蛋白质系统（包括酶系统和DNARNA），以此达到灭菌和灭活的目的。HClO的杀菌效率比ClO^-大约高80倍。所以加氯后的水中HClO的存在比例对消毒效果及加氯量的经济性有着特殊的意义。在使用同样多的药量时，不同pH条件下的次氯酸HClO与次氯酸根ClO^-会有不同的比率存在，如图为水中的pH对HClO和ClO^-的影响。

依据以上内容，回答下列问题。

（1）写出氯气的一条物理性质_____。

（2）在水中具有杀菌、消毒作用的微粒是_____（填化学式）。

（3）完成化学反应方程式：_____

（4）从图中可以看出，pH>9时的微粒主要是_____，此时杀菌效果较_____（“好”或“差”）；用液氯消毒后的自来水经常有刺激性气味是因为含有_____的缘故，酸性越_____（“强”或“弱”）刺激性气味越大，通常天然水体中的pH多在6.5~7.5之间，仍能保证液氯消毒能力较强的原因是_____。

Answer

常温常压为黄绿色，有强烈刺激性气味的气体，易液化，可溶于水（任意一点即可） HClO和ClO- HCl ClO- 差 Cl2 强 此时水中大部分是HClO，而次氯酸根ClO-只占很小的一部分

【解析】

（1）氯气的物理性质有：常温常压为黄绿色，有强烈刺激性气味的气体，易液化，可溶于水；

（2）液氯消毒的机理主要是依靠液氯与水作用后所形成的HClO、ClO-的联合作用来破坏细菌的蛋白质系统（包括酶系统和DNARNA），以此达到灭菌和灭活的目的。在水中具有杀菌、消毒作用的微粒是：HClO和ClO-；

（3）根据质量守恒定律，在化学反应前后，原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，在方程式_____中，反应前有Cl原子2个、H原子2个、O原子1个，反应后有Cl原子1个，O原子1个，H原子1个，故另外一种物质的分子中应该含有H原子1个、Cl原子1个，故为HCl；

（4）HClO的杀菌效率比ClO-大约高80倍。从图中可以看出，pH＞9时的微粒主要是次氯酸根，此时杀菌效果较差；用液氯消毒后的自来水经常有刺激性气味是因为含有氯气的缘故，酸性越强刺激性气味越大，通常天然水体中的pH多在6.5-7.5之间，仍能保证液氯消毒能力较强的原因是：此时水中大部分是HClO，而次氯酸根ClO-只占很小的一部分。