氯气及其化学性质

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。