氯气的性质(中国最大氯气泄漏事故)

氯气的性质

1.结构:

氯是由两个氯原子组成的双原子分子，是非极性分子(Cl2)，具有非极性键。氯原子最外层有七个电子，反应中很容易获得(或共享)一个电子。

2.物理属性:

氯气是一种黄绿色气体，有刺激性气味。其密度高于空气体。溶于水(约2个体积的氯溶解于一个水体的积水中)，不溶于饱和盐水，易液化。液化得到的物质叫做液氯。

3.化学性质:

(1)酸性气体:

a、与水反应生成酸:

【注意】HClO是弱酸，写离子反应时不分解，是可逆反应。

b .与碱溶液反应生成盐；

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

该反应的应用是①氯气的尾气处理(用NaOH溶液吸收)；②84消毒液的配制(主要成分为NaClO，具有杀菌和漂白作用)。

2cl 2+2Ca(OH)2 = CaCl 2+Ca(ClO)2+2H2O

该反应的应用是漂白粉的工业生产，在石灰乳(熟石灰)中通入氯气制备漂白粉。漂白粉/漂白粉浓缩液(纯漂白粉)的主要成分是CaCl2+Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2。

(2)强氧化:

a、与单质金属结合:氯具有很强的氧化性，可以氧化大多数单质金属。

[注意]

①氯因其强氧化性与变化的金属反应，生成金属高价的氯化物；

(2)金属能在氯气中燃烧，说明氯气具有助燃性；

③氯能与Fe发生反应，但在常温下不发生反应，所以液氯一般储存在钢瓶里，但使用。

之前，气缸需要彻底干燥。

B.与非金属元素结合:氯也能氧化一些非金属元素。

Cl2+H2=2HCl

【注意】反应条件不同，现象也不同:

①在强光条件下，会发生爆炸；

②在点火条件下，H2在Cl2中安静燃烧，放出淡火焰和白雾；

③该反应在工业上用于制备盐酸。Cl2在过量的H2中被点燃，通过用水吸收产生的HCl可以获得盐酸。

c、非金属元素之间的替代:

非金属元素也可以像金属元素一样发生类似的取代反应。非金属元素的活性(氧化)关系是Cl2 > Br2 > I2 > S，所以有以下反应:

Cl2+2Br-=2Cl-+Br2

Cl2+2I-=2Cl-+I2(氯可使湿淀粉-KI试纸变蓝)

d、与常用还原剂的反应:

Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+

SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4

(3)其他:毒性和助燃性。

4.用途:氯气常用于生产漂白粉、消毒剂、净化自来水、有机合成的重要原料、生产橡胶和塑料等。

5.准备工作:

(1)工业制备:电解饱和盐水

(2)实验室准备:

A.原理:氯是用强氧化剂氧化Cl-得到的。常见的反应如下:

KClO3+6HCl(浓缩)= KCl+3C12↑+3H2O

2KMnO4+16HCl(浓缩)= 2kcl+2mncl2+5c12 =+8H2O

NaClO+2HCl(浓缩)=NaCl+H2O+C12↑。

【注意】实验室一般采用第一种方法制备氯气。通过比较反应条件，可以得出MnO2比其他物质氧化性小(反应需要加热)；反应中NaClO是84消毒液的主要成分，洁厕剂(威猛先生)含有HCl，所以家庭生活中禁止两者混用。

b、试剂:浓盐酸和MnO2，稀盐酸和MnO2不反应。

C.发电机:固液加热型。使用的仪器主要有圆底烧瓶、分液漏斗、铁架、石棉网、酒精灯等。

D.净化装置:制备的氯气含有挥发性HCl和水蒸气，需要单独除去。气体可以依次通过饱和盐水(去除HCl)和浓硫酸(去除水蒸气)的洗涤缸。

E.收集方法:由于氯气溶于水，密度高于空气体，且有毒，一般采用用塞子向上排放空气体，也可通过排放饱和盐水的方法收集。

F.全面检查的方法:一般不采用观察法(整个气瓶充满黄绿色气体)。通常在气瓶口放一张湿淀粉碘化钾试纸。如果衬纸变成蓝色，说明气瓶已经充入氯气。

2KI+Cl2=2KCl+I2 (I2因淀粉而变蓝)

g、尾气处理:NaOH溶液吸收