氯氣的物理化學性質

　　氯氣，化學式為Cl₂。常溫常壓下為黃綠色氣體，有強烈刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，可溶於水，易壓縮經壓縮可液化為金黃色液態氯，是氯鹼工業的主要產品之一，用作強氧化劑與氯化劑。下面小編給你分享，歡迎閱讀。

　　氯氣的物理性質

　　狀態

　　通常情況下為有強烈刺激性氣味的

　　黃綠色的有毒氣體。

　　密度

　　氯氣密度是空氣密度的2.5倍，標況下ρ=3.21kg/m³。

　　易液化

　　熔沸點較低，常溫常壓下，熔點為-101.00℃，沸點-34.05℃，常溫下把氯氣加壓至600～700kPa或在常壓下冷卻到-34℃都可以使其變成液氯，液氯即Cl₂，液氯是一種油狀的液體，其與氯氣物理性質不同，但化學性質基本相同。

　　溶解性

　　可溶於水，且易溶於有機溶劑

　　***例如：四氯化碳***，難溶於飽和食鹽水。1體積水在常溫下可溶解2體積氯氣，形成黃綠色氯水，密度為 3.170g/L，比空氣密度大。

　　結構

　　原子結構：氯原子最外層有7個電子，反應中易得到1個電子或共用一個電子對達到穩定結構***共價鍵***

　　分子結構：氯分子為雙原子分子，分子式Cl₂。

　　離子結構：氯離子最外層有8個電子，因而很穩定。

　　氯氣的化學性質

　　毒性

　　氯氣是一種有毒氣體，它主要通過呼吸道侵入人體並溶解在黏膜所含的水分裡，生成次氯酸和鹽酸，對上呼吸道黏膜造成損傷：次氯酸使組織受到強烈的氧化;鹽酸刺激黏膜發生炎性腫脹，使呼吸道黏膜浮腫，大量分泌黏液，造成呼吸困難，所以氯氣中毒的明顯症狀是發生劇烈的咳嗽。症狀重時，會發生肺水腫，使迴圈作用困難而致死亡。由食道進入人體的氯氣會使人噁心、嘔吐、胸口疼痛和腹瀉。1L空氣中最多可允許含氯氣0.001mg，超過這個量就會引起人體中毒。

　　金屬

　　1、金屬鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉。

　　現象：鈉在氯氣裡劇烈燃燒，產生大量的白煙，放熱。

　　2、銅在足量氯氣中燃燒生成氯化銅。

　　現象：紅熱的銅絲在氯氣裡劇烈燃燒，瓶裡充滿棕黃色的煙，加少量水後，溶液呈藍綠色***綠色較明顯***，加足量水後，溶液完全顯藍色。

　　3、鐵在氯氣中燃燒生成三氯化鐵。

　　現象：鐵絲在氯氣裡劇烈燃燒，瓶裡充滿棕紅色煙，加少量水後，溶液呈黃色。

　　4.鎂帶在氯氣中燃燒生成氯化鎂。

　　注：氯氣具有強氧化性，加熱下可以與所有金屬反應，如金、鉑在熱氯氣中燃燒，而與Fe、Cu等變價金屬反應則生成高價金屬氯化物。

　　常溫下，乾燥氯氣或液氯不與鐵反應，只能在加熱情況下反應，所以可用鋼瓶儲存氯氣***液氯***。

　　非金屬

　　1、與氫氣的反應

　　H₂+Cl₂=點燃=2HCl***工業製鹽酸方法，工業先電解飽和食鹽水，生成的氫氣和氯氣燃燒生成氯化氫氣體。***

　　現象：H₂在Cl₂中安靜地燃燒，發出蒼白色火焰，瓶口處出現白霧。

　　H₂+Cl₂=光照=2HCl

　　現象：見光爆炸，有白霧產生。

　　需要注意的是：將點燃的氫氣放入氯氣中，氫氣只在管口與少量的氯氣接觸，產生少量的熱;點燃氫氣與氯氣的混合氣體時，大量氫氣與氯氣接觸，迅速化合放出大量熱，使氣體急劇膨脹而發生爆炸。工業上製鹽酸使氯氣在氫氣中燃燒。氫氣在氯氣中爆炸極限是9.8%～52.8%

　　2、與磷的反應

　　2P+3Cl₂***少量***==2PCl₃***液體農藥，霧***

　　2P+5Cl₂***過量***==2PCl***固體農藥，煙***

　　現象：產生白色煙霧.

　　3、與其他非金屬的反應

　　實驗證明，在一定條件下，氯氣還可與S、Si等非金屬直接化合。

　　2S+Cl₂=點燃=S₂Cl₂

　　水

　　在該反應中，氧化劑是Cl₂，還原劑也是Cl₂，本反應是歧化反應。

　　氯氣遇水會產生次氯酸，次氯酸具有淨化***漂白***作用，用於消毒——溶於水生成的HClO具有強氧化性。

　　化學方程式是：

　　Cl₂+H₂O=HCl+HClO***可逆反應***

　　家用84消毒液與潔廁液混用會導致氯氣中毒的原理就是此反應的逆反應。因為84消毒液的主要成分為NaClO，潔廁液的主要成分為鹽酸，兩者相遇會產生大量熱，並放出氯氣。

　　二氧化硫與水

　　SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl

　　鹼溶液

　　Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

　　2Cl2+2Ca***OH***2=CaCl₂+Ca***ClO***2+2H2O

　　上述兩反應中，Cl₂作氧化劑和還原劑，是歧化反應。

　　Cl2+ 2OH-***冷*** = ClO-+ Cl-+ H2O

　　3Cl2+ 6OH-***熱*** = ClO3-+ 5Cl-+ 3H2O

　　鹽溶液

　　Cl2+2FeCl2=2FeCl3

　　Cl2+Na2S=2NaCl+S ***中學階段用來證明氯氣非金屬性和氧化性比硫強。***

　　氣體

　　Cl的化學性質比較活潑，容易與多種可燃性氣體發生反應。

　　如：CH、H₂、C₂H₂等。

　　有機物

　　甲烷的取代反應：

　　CH₄+Cl₂=光照=CH₃Cl+HCl

　　CH₃Cl+Cl₂==CH₂Cl₂+HCl

　　CH₂Cl₂+Cl₂==CHCl₃+HCl

　　CHCl₃+Cl₂==CCl₄+HCl

　　加成反應：

　　CH₂=CH₂+Cl₂==CH₂ClCH₂Cl***1,2-二氯乙烷***

　　和二硫化碳反應：

　　CS+3Cl=95~100℃=CCl+SCl