Question

氯气用作消毒剂的相关反应

还有双氧水，ClO2,O3.这些作为消毒剂是的反应时什么？！拜托了

Answer 1

有人研究证明：使用氯气作自来水消毒剂，氯气会与水中有机物反应，生成如CHCl3等物质，这些物质可能是潜在的致癌致畸物质。
二氧化氯极其不稳定，不能象次氯酸钠那样可以运输，运输中很容易发生爆炸事故，所以只有依靠现场制备。一般都是通过氯酸盐同酸的反应制备得到，以氯酸钠的成本为最低。但是，氯酸钠与硫酸的反应十分剧烈，所产生二氧化氯几乎是爆炸性分解为氯气和氧气，这当然与硫酸在反应中大量放出热量有关。用化学方程式表达如下：

3NaClO3 + 3H2SO4 → 3NaHSO4 + 3HClO3

3HClO3 → 2ClO2↑ + HClO4 + H2O

2ClO2 → Cl2↑ + 2O2↑

最为温和的方法是草酸与氯酸钠的反应生成二氧化氯气体，但成本更高：

2NaClO3 + 2H2C2O4 → Na2C2O4 + 2H2O + 2CO2↑ +2ClO2↑

国内一些厂家采用盐酸进行定量控制滴加氯酸钠的方法生成二氧化氯，这种设备有的可以获得最高不超过50%的二氧化氯和大于50%的氯气。之所以考虑使用盐酸，当然与原料容易获得和生产成本相对较低有直接关系。

一般来说，氯酸钠与盐酸发生反应过程比较复杂一些。如果使用稀盐酸反应，生成物可以获得二氧化氯和氯气的混合物气体[4]，但规模制备还必须设防爆装置，操作也必须十分小心，因为二氧化氯受热很容易爆炸性分解：

NaClO3 + HCl（稀） → NaCl + Cl2↑ + 2ClO2↑ + 2H2O

实际上，这个反应也是分为两步完成的，氯酸钠先同盐酸反应生成氯酸和氯化钠，氯酸随后分解成二氧化氯、氯气和水。

当使用浓盐酸与氯酸钠反应时，生成物中只有氯气放出，而没有二氧化氯气体[4]：

NaClO3 + 6HCl（浓） → NaCl + 3Cl2↑ + 3H2O

很显然，在某一中间范围的盐酸浓度中，上述两种反应均有发生，可将上两反应方程式相加表述为[4]：

ClO3- + 7Cl- + H+ → 4Cl2↑ + 2ClO2↑ + 5H2O

从上面方程表达式是来看，盐酸同氯酸钠反应生成的二氧化氯含量是很不稳定的，所生成气体主要部分还是氯气，少量为二氧化氯。

由于制取二氧化氯需要使用氯酸钠或者氯酸钾，所以运行成本很高，大约为次氯酸钠运行成本的5倍以上[2]。此外，由于盐酸容易挥发，并具有强烈腐蚀性，因此，在管理上相对比较麻烦，需要较多的安全容器来储存保管。

在工业上，有一种制备二氧化氯水溶液的工艺[1]，工艺比较复杂，具体方法是：让二氧化氮由底部向上通过一个填充塔，而氯酸钠溶液由上往下流动，反应方程式表达如下：

ClO3- + NO2 → NO3- + ClO2
通常认为，二氧化氯的消毒原理也是和氯气一样,少量二氧化氯先同水发生反应产生亚氯酸HClO2，亚氯酸是一种相当弱的弱酸，具有氧化漂白作用。

2ClO2 + H2O → HClO2 + HClO3

工业上一般并不直接使用二氧化氯，而是应用亚氯酸钠溶液进行漂白。通过将立时产生的二氧化氯水溶液和过氧化钠混合即可得到单一的亚氯酸钠。

2ClO2 + Na2O2 → 2NaClO2 + O2

Answer 2

氯气要和水反应生成次氯酸，消毒作用主要是次氯酸根(clo)-
cl2+H2O=HCL+HCLO
无论在酸性、中性、碱性介质中，臭氧的氧化性比氧更强。正因为这一点，臭氧可用作杀生剂，能应用来对各种水体进行消毒和处理。
臭氧的产生，先是氧气O2被激发离解，形成高活化能力的原子氧，大部分原子氧很快再结合成氧O2，但少数氧原子则同氧O2反应生成臭氧O3 ：

O2 + O → O3

二氧化氯：
3NaClO3 + 3H2SO4 → 3NaHSO4 + 3HClO3

3HClO3 → 2ClO2↑ + HClO4 + H2O

2ClO2 → Cl2↑ + 2O2↑
最为温和的方法是草酸与氯酸钠的反应生成二氧化氯气体，但成本更高：

2NaClO3 + 2H2C2O4 → Na2C2O4 + 2H2O + 2CO2↑ +2ClO2↑
双氧水主要就是靠强氧化性进行杀菌消毒。