结构 ①原子结构:氯原子最外层有7个电子,反应中易得到1个电子或共用一个电子对达到稳定结构。 ②分子结构:氯分子为双原子分子,分子式Cl₂ ③离子结构:氯离子最外层有8个电子,因而很稳定 原子和离子 左为氯离子 右为氯原子 物理性质 ①颜色\气味\状态:通常情况下为有刺激性气味的黄绿色的气体。 ②密度:比空气密度大,标况时是71/22.4=3.17g/L 。 ③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。液氯 ④溶解性:易溶于有机溶剂,难溶于饱和食盐水。1体积水在常温下可溶解2体积氯气,形成盐酸和次氯酸,产生的次氯酸具有漂白性,可使蛋白质变质,且见光易分解。 化学性质 化学式:Cl₂ ①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0.001毫克,超过这个量就会引起人体中毒。 ②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。 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。 现象:铁丝在氯气里剧烈燃烧,瓶里充满棕色烟,加少量水后,溶液呈黄色。 ③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:钠剧烈燃烧并产生白烟 注:氯气具有强氧化性,因此,产物中像Fe、Cu这样的变价金属的化合价表现为最高价。 ④与非金属反应 【例】 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。 现象:见光爆炸,有白雾产生。 ⑤与水反应 在该反应中,氧化剂是Cl₂,还原剂是H₂O,在水中有汽化现象。 化学方程式是: Cl₂+H₂O=HCl+HClO(这是可逆反应) ⑥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,有汽化现象。 ⑦与盐溶液反应 【例】 Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃ 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。 用途 用于消毒,制盐酸,制漂白粉,制多种农药;制氯仿等有机溶剂;制塑料等.
制取 1.工业生产中用直流电电解饱和食盐水法来制取氯气: 2NaCl+2H₂O=(通电) H₂↑+Cl₂↑+2NaOH 2.实验室通常用氧化HCl或浓盐酸的方法来制取氯气,常见的氧化剂有:MnO₂、K₂Cr₂O7(重铬酸钾)、KMnO₄、KClO₃、Ca(ClO)2,发生的反应分别是: 4HCl(浓)+MnO₂ =(加热)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O 14HCl+K₂Cr₂O7=2KCl+2CrCl3+7H₂O+3Cl₂↑ 16HCl+2KMnO₄=2KCl+2MnCl₂+8H₂O+5Cl₂↑ 6HCl+KClO₃=KCl+3H₂O+3Cl₂↑ 4HCl+Ca(ClO)2=CaCl₂+2H₂O+2Cl₂↑ 如不用浓盐酸,亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替.如: 2NaCl+MnO₂+3H₂SO₄(加热)=2NaHSO₄+MnSO₄+Cl₂↑+2H₂O 也可用非金属之间的置换反应: 2HCl + F₂=2HF + Cl₂↑ 氟气为强氧化物,氢氟酸为氧化性酸,不得使用任何玻璃、金属器材(包括铂、金),应使用塑料器材!
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