氯气有什么化学性质?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/28 22:12:37
氯气有什么化学性质?

氯气有什么化学性质?
氯气有什么化学性质?

氯气有什么化学性质?
化学性质
毒性
  氯气是一种有毒气体,它主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里,生成次氯酸和盐酸,对上呼吸道黏膜造成有害的影响:次氯酸使组织受到强烈的氧化;盐酸刺激黏膜发生炎性肿胀,使呼吸道黏膜浮肿,大量分泌黏液,造成呼吸困难,所以氯气中毒的明显症状是发生剧烈的咳嗽.症状重时,会发生肺水肿,使循环作用困难而致死亡.由食道进入人体的氯气会使人恶心、呕吐、胸口疼痛和腹泻.1L空气中最多可允许含氯气0.001mg,超过这个量就会引起人体中毒.
助燃性
  在一些反应中,氯气可以支持燃烧.
  【例】
  现象:钠在氯气里剧烈燃烧,产生大量的白烟,放热.
  2Na+Cl2=点燃=2NaCl
  现象:红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,瓶里充满棕黄色的烟,加少量水后,溶液呈蓝绿色.
  Cu+Cl2=点燃=CuCl2
  现象:铁丝在氯气里剧烈燃烧,瓶里充满棕红色烟,加少量水后,溶液呈黄色.
  2Fe+3Cl2=点燃=2FeCl3
与金属反应
  【例】
  钠在氯气中燃烧生成氯化钠
  化学方程式:2Na+Cl2=2NaCl(条件:点燃)
  现象:见上 
  注:氯气具有强氧化性,一定条件下可与除Pt、Au外大部分金属反应,而与Fe、Cu等变价金属反应则生成高价金属氯化物
  常温下,干燥氯气或液氯不与铁反应,所以可用钢瓶储存氯气.
与非金属反应
  【例】
  1、与氢气的反应
  H2+Cl2=点燃=2HCl(工业制盐酸方法,工业先电解饱和食盐水,生成的氢气和氯气燃烧生成氯化氢气体)
  现象:H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口处出现白雾.
  H2+Cl2=光照=2HCl
  现象:见光爆炸,有白雾产生.
  需要注意的是:将点燃的氢气放入氯气中,氢气只在管口与少量的氯气接触,产生少量的热;点燃氢气与氯气的混合气体时,大量氢气与氯气接触,迅速化合放出大量热,使气体急剧膨胀而发生爆炸.工业上制盐酸使氯气在氢气中燃烧.
  2、与磷的反应
  2P+3Cl2(少量)=点燃=2PCl3(液体农药,雾)
  2P+5Cl2(过量)=点燃=2PCl5(固体农药,烟)
  现象:产生白色烟雾
  3、与其他非金属的反应
  实验证明,在一定条件下,氯气还可与S、C、Si等非金属直接化合
与水反应
  在该反应中,氧化剂是Cl2,还原剂是也是Cl2,本反应是歧化反应.
  氯气遇水会产生次氯酸,次氯酸具有净化作用,用于消毒——溶于水生成的HClO具有强氧化性
  化学方程式是: Cl2+H2O=HCl+HClO(这是可逆反应)
与碱溶液反应
  【例】
  Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
  2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
  上述两反应中,Cl2作氧化剂和还原剂,是歧化反应.
与盐溶液反应
  【例】
  Cl2+2FeCl2=2FeCl3
  Cl2+Na2S=2NaCl+S (中学阶段用来证明氯气非金属性比硫强)
  8、与气体的反应
  Cl2的化学性质比较活泼,容易与多种可燃性气体发生反应.
  如:H2、C2H2等.
  相对原子质量 氯 Cl 35.453
编辑本段
与有机物反应
  【例】
  甲烷的取代反应:
  CH4+Cl2=光照=CH3Cl+HCl
  CH3Cl+Cl2 =光照=CH2Cl2+HCl
  CH2Cl2+Cl2=光照=CHCl3+HCl
  CHCl3+Cl2=光照=CCl4+HCl
  加成反应:
  CH2=CH2+Cl2→(催化剂)CH2ClCH2Cl

常用方程式
  Cl2 + H2O ==(可逆号) Cl- + H+ + HClO
  Cl2 + 2OH- == Cl- + ClO- + H2O
  Cl2 + 2OH- == Cl- + ClO- + H2O
  Cl2 + 2I- == 2Cl- + I2
  Cl2 + H2SO3 + H2O == 2Cl- + SO42- + 4H+
 ...

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常用方程式
  Cl2 + H2O ==(可逆号) Cl- + H+ + HClO
  Cl2 + 2OH- == Cl- + ClO- + H2O
  Cl2 + 2OH- == Cl- + ClO- + H2O
  Cl2 + 2I- == 2Cl- + I2
  Cl2 + H2SO3 + H2O == 2Cl- + SO42- + 4H+
  Cl2 + H2S == 2Cl- + 2H+ + S↓
  Cl2 + 2Fe2+ == 2Fe3+ + 2Cl-(向FeBr2溶液中少量Cl2)
  3Cl2 + 2Fe2+ + 4Br- == 2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl-(足量Cl2)
  2Cl2 + 2Fe2+ + 2Br- == 2Fe3+ + Br2 + 4Cl- (当n(FeBr2)/n(Cl2)= 1 :1时) 
  8Cl2 + 6Fe2+ + 10Br-== 6Fe3+ + 5Br2 + 16Cl- (当n(FeBr2)/n(Cl2)= 3 :4时) 
  Cl2 + 2I- == 2Cl- + I2
  Cl2 + 2I- == I2 + 2Cl-(向FeI2溶液中通入少量Cl2)
  3Cl2 + 2Fe2+ + 4I-== 2Fe3+ + 2I2 + 6Cl- (足量Cl2)
  4Cl2 + 2Fe2+ + 6I- == 2Fe3+ + 3I2 + 8Cl- (当n(FeI2)/n(Cl2)= 3 :4时) 
  2Cl- + 4H+ + MnO2== Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O
  Cl- + Ag+ == AgCl↓
  ClO- + H+ == HClO
  ClO- + SO2 +H2O == 2H+ + Cl- + SO42-
  ClO- + H2O= HClO + OH-
1.在通常情况下:氯气是黄绿色的气体。
  2.氯气有毒,并有刺激性气味。
  3.密度比空气大。
  4.易液化。熔沸点较低,压强为101kPa、温度为-34.6℃时易液化。液态氯为金黄色。如果将温度继续冷却到-101℃时,液氯变成固态氯。
  5.1体积水在常温下可溶解2体积氯气。易溶于有机溶剂(汽油,苯等有机物),难溶于饱和食盐水。

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氯气
氯气是黄绿色有刺激性气味,密度比空气大的有毒气体,易液化能溶于水,是活泼的非金属单质是强氧化剂。
1.和氢气反应:
纯氢气可在氯气中燃烧,有苍白色火焰将氢气和氯气混合后,用强光照射或点燃,会爆炸
2.和非金属反应:硅、磷、硫等单质都可在氯气中燃烧,磷在氯气中燃烧可形成白色烟雾。
2P+3Cl2 =2PCl3(液)
PCl3+Cl2=PC...

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氯气
氯气是黄绿色有刺激性气味,密度比空气大的有毒气体,易液化能溶于水,是活泼的非金属单质是强氧化剂。
1.和氢气反应:
纯氢气可在氯气中燃烧,有苍白色火焰将氢气和氯气混合后,用强光照射或点燃,会爆炸
2.和非金属反应:硅、磷、硫等单质都可在氯气中燃烧,磷在氯气中燃烧可形成白色烟雾。
2P+3Cl2 =2PCl3(液)
PCl3+Cl2=PCl5(固)
3.和金属反应:氯气有强氧化性,几乎可氧化一切金属。
2Na+Cl2=2NaCl(有黄色火焰,形成白烟)
2Fe+3Cl2=2FeCl3(发红热,形成棕褐色烟)
4.和水反应:氯气溶于水成黄绿色氯水,部分氯气跟水发生歧化反应
Cl2+H2O=HCl+HClO HClO是比碳酸还弱的酸,不稳定,阳光照射下易分解放出O2,HClO有强氧化性,漂白性,杀菌性。
5.和碱反应:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(常温下生次氯酸盐)
3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O(加热时生氯酸盐)
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(生成混合物即漂白粉)
6.和盐反应:
Cl2+2Kl=2KCl+I2(氧化阴离子)
Cl2+2FeCl2=2FeCl3(氧化阳离子)
7.和烃反应:
Cl2+CH4CH3Cl+HCl(取代)
C6H6 (写苯环的结构简式我这里不好打苯环)+ 3 Cl2 =光照= C6H6Cl6(加成)
氯气有很强的氧化性,可以氧化金属,还可以把有可变价态的金属直接氧化到最高价
氯气还有酸性,可以和碱类物质和有碱性的物质反应
它是工业生产漂白粉的原料之一,也是有机合成的重要的原材料之一

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氯原子的最外电子层有7个电子,在化学反应中容易结合一个电子,使最外电子层达到8个电子的稳定状态,因此氯气具有强氧化性,能与大多数金属和非金属发生化合反应。
氯气遇水歧化为盐酸和次氯酸,次氯酸不稳定易分解放出游离氧,所以氯气具有漂白性(比SO2强且加热不恢复原色)。
氯气也能和很多有机物发生加成或取代反应,在生活中有广泛应用。
氯气具有较大的毒性,曾被用作军用毒气。[3]

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氯原子的最外电子层有7个电子,在化学反应中容易结合一个电子,使最外电子层达到8个电子的稳定状态,因此氯气具有强氧化性,能与大多数金属和非金属发生化合反应。
氯气遇水歧化为盐酸和次氯酸,次氯酸不稳定易分解放出游离氧,所以氯气具有漂白性(比SO2强且加热不恢复原色)。
氯气也能和很多有机物发生加成或取代反应,在生活中有广泛应用。
氯气具有较大的毒性,曾被用作军用毒气。[3]
Cl-检验
检验水中是否含有氯离子可以向其中加入可溶的银离子(硝酸银)(加入酸性硝酸银可以排除其他离子干扰),银离子和氯离子反应会生成氯化银白色沉淀。再取白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,则说明含氯离子。[5]
含氧酸
1. 次氯酸(HClO)及其盐
(1) 制备
①通氯气于冰水中:Cl₂ + H₂O = HClO + HCl
②通氯于碱液中可得次氯酸盐:Cl₂+ 2NaOH → NaClO + NaCl + H₂O
③工业上用电解冷浓食盐水并剧烈搅拌来制备NaClO
(2)性质
①是弱酸,但为很强的氧化剂,且具有漂白性
②受热易发生氧化还原反应 3ClO-→ ClO₃- + 2Cl-
(3) 用途
制造漂白粉Ca(ClO)₂
漂白粉:Cl₂与Ca(OH)₂反应 2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ = Ca(ClO)₂+ +CaCl₂ +2H₂O
2. 亚氯酸(HClO2)及其盐
亚氯酸是唯一的亚卤酸,非常不稳定。
(1) 制备
①ClO₂在水中分2ClO₂ + H₂O = HClO₂ + HClO₃
②通ClO₂于Na₂O₂或NaOH与H₂O₂可得亚氯酸盐  2ClO₂ + Na₂O₂ =2NaClO₂ + O₂;2ClO₂ + H₂O₂ + OH 2ClO= 2- +O₂ + H₂O
(2) 性质与用途
①非常不稳定的化合物,但亚氯酸盐较稳定。
②具有漂白性[3]
3. 氯酸(HClO₃)及其盐
浓度高于40%则不稳定
(1) 制备
①次氯酸根水溶液加热,产生自身氧化还原反应(歧化反应):3ClO-→ ClO₃- + 2Cl-
②电解热氯化钠水溶液并加以搅拌:3Cl₂ + 6OH- → ClO₃- + 5Cl- + 3H₂O
(2) 性质及用途
①氯酸和氯酸盐皆为强氧化剂
②氯酸钾用于制造炸药
③KClO₃受热反应
A.无催化剂,微热:4KClO₃ =3KClO₄ + KCl (约100℃)
B.催化剂(MnO₂):2KClO₃ =2KCl + 3O₂↑ (约300℃)
4. 高氯酸(HClO4)及其盐
(1) 制备
①低压蒸馏KClO₄与H₂SO₄的混合液:KClO₄ + H₂SO₄ = HClO₄ + KHSO₄
②电解食盐水时,阳极产生的氯气被氧化:1/2Cl₂ + 4H₂O =ClO₄-+ 8H+ + 7e-
③氯酸盐受热分4KClO₃ = 3KClO₄ + KCl
(2) 性质与用途
①氯最稳定的含氧酸,不易分解
②非常强的酸(高中范围内最强的酸,强于100%硫酸,但弱于氟锑酸等超强酸)

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