氯气的性质和实验室制法 氯气的性质

氯气的化学性质氯气的化学性质:氯气具有助燃性,许多物质可在氯气中燃烧,氯气可以与金属反应,以钠为例,钠在氯气里剧烈燃烧,会产生大量的白烟,放热 。氯气也可以与非金属反应,以氢气为例,氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口处出现白雾 。
氯气的物理性质
氯气在常温常压下为黄绿色的刺激性气体,氯气易液化,熔沸点较低;氯气的密度是空气密度的2.5倍,氯气可溶于水,易溶于有机溶剂,氯气受紫外线照射会分解成两个氯原子 。
氯气的物理性质
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(共价键) 。氯分子为双原子分子,分子式Cl? 。
氯气常温常压下为有强烈刺激性气味的黄绿色的气体 。氯气密度是空气密度的2.5倍,标况下ρ=3.21g/cm3 。
氯气有什么性质物理性质:
1.颜色\气味\状态:通常情况下为有强烈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ρ=M/V(m)= (71g/mol)/(22.4L/mol)=3.17g/L。
3.易液化 。熔沸点较低,在101kPa下,熔点 -107.1°C,沸点-34.6°C,降温加压可将氯气液化为液氯,液氯即Cl2,其与氯气物理性质不同,但化学性质基本相同 。
4.溶解性:可溶于水,且易溶于有机溶剂,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 。
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 。
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
参考资料:

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