氯气化学性质
『壹』 氯气及其化学性质
氯气是一种气体单质,化学式为Cl2。常温常压下为黄绿色,有强烈刺激性气味的剧毒气体,具有窒息性 ,密度比空气大,可溶于水和碱溶液,易溶于有机溶剂(如二硫化碳和四氯化碳),易压缩,可液化为黄绿色的油状液氯,是氯碱工业的主要产品之一,可用作为强氧化剂。
状态
常温常压下为有强烈刺激性气味的黄绿色的气体。
密度
氯气密度是空气密度的2.5倍,标况下ρ=3.21g/cm3。
易液化
熔沸点较低,常温常压下,熔点为-101.00℃,沸点-34.05℃,常温下把氯气加压至600~700kPa或在常压下冷却到-34℃都可以使其变成液氯,液氯是一种油状的液体,其与氯气物理性质不同,但化学性质基本相同。
溶解性
可溶于水,易溶于有机溶剂(例如:四氯化碳)难溶于饱和食盐水。1体积水在常温下可溶解2体积氯气,形成黄绿色氯水,密度为 3.170g/L,比空气密度大。
自然分布
自然界中游离状态的氯存在于大气层中,不过此时的氯气受紫外线经常会分解成两个氯原子(自由基)。是破坏臭氧层的主要单质之一。
化学性质
助燃性
氯气支持燃烧,许多物质都可在氯气中燃烧(除少数物质如碳单质等)。
与金属反应
1、与钠的反应:2Na+Cl2=2NaCl
现象:钠在氯气里剧烈燃烧,产生大量的白烟,放热。
2、与铜的反应:Cu+Cl2=CuCl₂
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(绿色较明显),加足量水后,溶液完全显蓝色。
3、与铁的反应:2Fe+3Cl2=2FeCl₃
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。
应用
化学工业用于生产次氯酸钠、三氯化铝、三氯化铁、漂白粉、溴素、三氯化磷等无机化工产品,还用于生产有机氯化物,如氯乙酸、环氧氯丙烷、一氯代苯等。也用于生产氯丁橡胶、塑料及增塑剂。日用化学工业用于生产合成洗涤剂原料烷基磺酸钠和烷基苯磺酸钠等。
制盐酸
工业上制取盐酸时,首先在反应器中将氢气点燃,然后通入氯气进行反应,制得氯化氢气体,反应方程式为:H2+Cl2=2HCl。氯化氢气体冷却后被水吸收成为盐酸。在氯气和氢气的反应过程中,有毒的氯气被过量的氢气所包围,使氯气得到充分反应,防止了对空气的污染。
制聚氯乙烯
重单体制法可分为两种路线,一种是以乙烯为原料的石油路线,即氧氯化法。由石油裂解分离出乙烯,然后用氧气和HCl(裂解副产物)作用生成的Cl2与乙烯发生氯化反应,生成二氯乙烷,再裂解出氯化氢得氯乙烯。
制漂白物
氯气制成的漂白物很多,一般生活中涉及两种,NaClO和Ca(ClO)2。一般来说,消毒液是NaClO,一般用氯气通入氢氧化钠中制得。但其价格较高,工业漂白不用,常见于84。消毒粉则是Ca(ClO)2,因为其不够稳定一般为固体,是氯气通入石灰乳中制得,价格低廉,用于工业漂白,使用方法是加水溶解有效成分是次氯酸钙,从而漂白。保存以上漂白剂时,注意密封干燥,避免阳光直射。因为次氯酸盐在空气中会与二氧化碳、水发生反应,产生次氯酸,次氯酸在光照下分解,从而导致漂白剂失效。
制备次氯酸钙固体,用氢氧化钠溶液吸收含氯尾气得到的产物是次 氯酸钠溶液,得不到固体产物,不容易长时间保存。 用氢氧化钠和氢氧化钙的混合水溶液吸收氯气时, 能够得到次氯酸钙固体,便于储存和使用。
『贰』 氯气理化性质和用途
氯气是一种气体单质,化学式为Cl2。常温常压下为黄绿色,有强烈刺激性气味的剧毒气体,具有窒息性 ,密度比空气大,可溶于水和碱溶液,易溶于有机溶剂(如二硫化碳和四氯化碳),易压缩,可液化为黄绿色的油状液氯,是氯碱工业的主要产品之一,可用作为强氧化剂。
氯气中混和体积分数为5%以上的氢气时遇强光可能会有爆炸的危险。氯气具有毒性,主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里,会对上呼吸道黏膜造成损害。氯气能与有机物和无机物进行取代反应和加成反应生成多种氯化物。主要用于生产塑料(如PVP)、合成纤维、染料、农药、消毒剂、漂白剂溶剂以及各种氯化物。
『叁』 氯气的化学性质是什么
1、与钠的反应:2Na+Cl2=2NaCl ,钠在氯气里剧烈燃烧,产生大量的白烟,放热。
2、与铜的反回应:Cu+Cl2=CuCl2 ,红热的铜答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。
3、与铁的反应:3Fe+3Cl2=2FeCl3 ,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。
4、与镁的反应:Mg+Cl2=MgCl2 ,非常剧烈的燃烧,生成白色的烟。氯气具有强氧化性,加热下可以与所有金属反应。
5、与氢气的反应:H₂+Cl₂=2HCl,H₂在Cl₂中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口处出现白雾。
(3)氯气化学性质扩展阅读
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。
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。
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。
『肆』 氯气物理性质和化学性质是什么
氯气,化学式为Cl₂。常温常压下为黄绿色有毒气体,易压缩可液化为金黄色液态氯,是氯碱工业的主要产品之一,可用作为强氧化剂。氯气中混和体积分数为5%以上的氢气时遇强光可能会有爆炸的危险。氯气能与有机物和无机物进行取代反应和加成反应生成多种氯化物。氯气在早期作为造纸、纺织工业的漂白剂。
物理性质
状态
通常情况下为有强烈刺激性气味的黄绿色的有毒气体。
密度
氯气密度是空气密度的2.5倍,标况下ρ=3.21kg/m³。
易液化
熔沸点较低,常温常压下,熔点为-101.00℃,沸点-34.05℃,常温下把氯气加压至600~700kPa或在常压下冷却到-34℃都可以使其变成液氯,液氯即Cl₂,液氯是一种油状的液体。其与氯气物理性质不同,但化学性质基本相同。
溶解性
可溶于水,且易溶于有机溶剂(例如:四氯化碳),难溶于饱和食盐水。1体积水在常温下可溶解2体积氯气,形成黄绿色氯水,密度为3.170g/L,比空气密度大。
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损伤: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。
与金属反应
1、金属钠在氯气中燃烧生成氯化钠。
现象:钠在氯气里剧烈燃烧,产生大量的白烟,放热。
钠与氯气反应
2、铜在氯气中燃烧生成氯化铜。
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(绿色较明显),加足量水后,溶液完全显蓝色。
3、铁在氯气中燃烧生成氯化铁。
现象:铁丝在氯气里剧烈燃烧,瓶里充满棕褐色烟,加少量水后,溶液呈黄色。
4.镁带在氯气中燃烧生成氯化镁。
注:氯气具有强氧化性,加热下可以与所有金属反应,如金、铂在热氯气中燃烧,而与Fe、Cu等变价金属反应则生成高价金属氯化物。
常温下,干燥氯气或液氯与铁会发生钝化反应,生成致密氯化膜,氯化膜又阻止了氯与铁的继续反应,所以可用钢瓶储存氯气(液氯)。[1]
与非金属反应
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.氢气在氯气中爆炸极限是9.8%~52.8%[2]
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、Si等非金属直接化合。
2S+Cl₂=点燃=S₂Cl₂
与水反应
在该反应中,氧化剂是Cl₂,还原剂也是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(漂白)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(可逆反应)
家用84消毒液与洁厕液混用会导致氯气中毒的原理就是此反应的逆反应。因为84消毒液的主要成分为NaClO,洁厕液的主要成分为盐酸,两者相遇会产生大量热,并放出氯气。
与碱溶液反应
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。
Cl₂ + 2OH(-) (冷) = ClO(-) + Cl(-) + H₂O
3Cl₂ + 6OH(-) (热) = ClO₃(-) + 5Cl(-) + 3H₂O
与盐溶液反应
Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃
Cl₂+Na₂S=2NaCl+S (中学阶段用来证明氯气非金属性和氧化性比硫强。)
与气体反应
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:CH4、H₂、C₂H₂等。
与有机物反应
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(1,2-二氯乙烷)
和二硫化碳反应:
『伍』 氯气的化学特性
氯气是一种气体单质,化学式为Cl2。常温常压下为黄绿色,有强烈刺激性气味的剧毒气体,具有窒息性 ,密度比空气大,可溶于水和碱溶液,易溶于有机溶剂(如二硫化碳和四氯化碳),易压缩,可液化为黄绿色的油状液氯,是氯碱工业的主要产品之一,可用作为强氧化剂。
氯气中混和体积分数为5%以上的氢气时遇强光可能会有爆炸的危险。氯气具有毒性,主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里,会对上呼吸道黏膜造成损害。氯气能与有机物和无机物进行取代反应和加成反应生成多种氯化物。主要用于生产塑料(如PVP)、合成纤维、染料、农药、消毒剂、漂白剂溶剂以及各种氯化物。
助燃性
氯气支持燃烧,许多物质都可在氯气中燃烧(除少数物质如碳单质等)。
与金属反应
1、与钠的反应:2Na+Cl2=2NaCl
现象:钠在氯气里剧烈燃烧,产生大量的白烟,放热。
2、与铜的反应:Cu+Cl2=CuCl2
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(绿色较明显),加足量水后,溶液完全显蓝色。
3、与铁的反应:2Fe+3Cl2=2FeCl3
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。
铁在氯气中燃烧
4、与镁的反应:Mg+Cl2=MgCl2
现象;非常剧烈的燃烧,生成白色的烟。
氯气具有强氧化性,加热下可以与所有金属反应,如金、铂在热氯气中燃烧,而与Fe、Cu等变价金属反应则生成高价金属氯化物。
还可以与其他非金属,比如氢气,磷,水等反应
『陆』 氯气化学性质及其相关反应方程式
1、与钠的反应:2Na+Cl2=2NaCl ,钠在氯气里剧烈燃烧,产生大量的白烟,放热。
2、与铜的反应:Cu+Cl2=CuCl2 ,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。
3、与铁的反应:3Fe+3Cl2=2FeCl3 ,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。
4、与镁的反应:Mg+Cl2=MgCl2 ,非常剧烈的燃烧,生成白色的烟。氯气具有强氧化性,加热下可以与所有金属反应。
5、与氢气的反应:H₂+Cl₂=2HCl,H₂在Cl₂中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口处出现白雾。
(6)氯气化学性质扩展阅读
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。
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。
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。
『柒』 氯气有哪些化学性质
原子的最复外电子层有制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。
『捌』 Cl2的特殊化学性质有哪些
氯气的化学性质
因为氯原子半径很小(0.099nm),最外电子层上有7个电子,在化学反应中易结合1个电子,使最外电子层达到8个电子的稳定结构。所以氯气的化学性质很活泼,是一种活泼的非金属单质,具有强氧化性。
1.氯气跟金属反应
2Na+Cl2=2NaCl (燃烧,产生白烟)
2Fe+ 3Cl2=2FeCl3 (燃烧,产生棕色烟,加水溶解得棕黄色溶液)
Cu+ Cl2=CuCl2 (燃烧,产生棕黄色烟,加水溶解得绿色溶液)
[说明]:
(1)生成的氯化铜溶于水,因浓度不同,溶液的颜色不同,在CuCl2溶液中主要存在黄色的[CuCl4]2-和蓝色的[Cu(H2O)4]2+。在较浓的CuCl2溶液中,[CuCl4]2-较多,溶液呈黄色。在较稀的CuCl2溶液中,[Cu(H2O)4]2+较多,溶液呈蓝色。在中等浓的CuCl2溶液中,溶液则呈黄色和蓝色的综合色—绿色。
(2)由于氯气具有强氧化性,所以它能与许多的金属反应。当它与铜、铁等变价金属反应时,往往生成高价态的金属氯化物。例如,Cu与Cl2反应的产物是CuCl2 ;Fe与Cl2反应的产物是FeCl3 .
『玖』 氯气的化学性质
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。
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
『拾』 氯气的理化性质是什么
在通常情况下:氯气是黄绿色的气体、氯气有毒、并有刺激性气味、密回度比空气大、熔沸点答较低、能溶于水易溶于有机溶剂、在压强为101kPa、温度为-34.6℃时易液化。如果将温度继续冷却到-101℃时,液氯变成固态氯。