Question

氯气的性质

Answer 1

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有毒气体。
2.密度：氯气密度是空气密度的2.5倍，标况下ρ=3.21kg/m³。

氯气
3.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。
4.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。
5.相对分子质量：70.9（71）

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。
助燃性
在一些反应（如与金属的反应）中，氯气可以支持燃烧。
与金属反应
【例】
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（初中阶段，会有老师直接解释为液氯不与铁反应），所以可用钢瓶储存氯气（液氯）。[1]
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.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
【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。
Cl₂ + 2OH(-) (冷） = ClO(-) + Cl(-) + H₂O
3Cl₂ + 6OH(-) (热） = ClO₃(-) + 5Cl(-) + 3H₂O
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。）
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：H₂、C₂H₂等。
相对原子质量氯 Cl 35.453
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(1,2-二氯乙烷)
和二硫化碳反应：

Answer 2

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。

1.和氢气反应：

纯氢气可在氯气中燃烧，有苍白色火焰将氢气和氯气混合后，用强光照射或点燃，会爆炸

2.和非金属反应：硅、磷、硫等单质都可在氯气中燃烧，磷在氯气中燃烧可形成白色烟雾。

2P+3Cl2 2PCl3（液）

PCl3+Cl2=PCl5（固）

3.和金属反应：氯气有强氧化性，几乎可氧化一切金属。

2Na+Cl2=2NaCl（有黄色火焰，形成白烟）

2Fe+3Cl22FeCl3（发红热，形成棕褐色烟）

4.和水反应：氯气溶于水成黄绿色氯水，部分氯气跟水发生歧化反应

Cl2+H2OHCl+HClO HClO是比碳酸还弱的酸，不稳定，阳光照射下易分解放出O2，HClO有强氧化性，漂白性，杀菌性。

5.和碱反应：

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O（常温下生次氯酸盐）

3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O（加热时生氯酸盐）

2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O（生成混合物即漂白粉）

6.和盐反应：

Cl2+2Kl=2KCl+I2（氧化阴离子）

Cl2+2FeCl2=2FeCl3（氧化阳离子）

7.和烃反应：

Cl2+CH4CH3Cl+HCl（取代）

C6H6+3Cl2C6H6Cl6（加成）

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
它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

Answer 3

氢气的化学性质之一

在常温下，氢气的化学性质是稳定的。在点燃或加热的条件下，氢气很容易和多种物质发生化学反应。纯净的氢气在点燃时，可安静燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量，有水生成。若在火焰上罩一干冷的烧杯，可以烧杯壁上见到水珠。

2H2+O22H2O

把点燃氢气的导管伸入盛满氯气的集气瓶中，氢气继续燃烧，发出苍白色火焰，放出热量，生成无色有刺激性气味的气体。该气体遇空气中的水蒸气呈雾状，溶于水得盐酸。

H2+Cl22HCl

在点燃氢气之前，一定要先检验氢气的纯度，因为不纯的氢气点燃时可能发生爆炸。实验测定，氢气中混入空气，在体积百分比为H2∶空气=75.0∶25.0~4.1∶95.8的范围内，点燃时都会发生爆炸。氢气不但能跟氧单质反应，也能跟某些化合物里的氧发生反应。例如：将氢气通过灼热的氧化铜，可得到红色的金属铜，同时有水生成。

H2+CuOCu+H2O

在这个反应里，氢气夺取了氧化铜中的氧，生成了水；氧化铜失去了氧，被还原成红色的铜，证明，氢气具有还原性，是很好的还原剂，氢气还可以还原其它一些金属氧化物，如三氧化钨(WO3)；四氧化三铁(Fe3O4)、氧化铅(PbO)、氧化锌(ZnO)等。

氢气的化学性质之二

在常温下，氢气比较不活泼，但可用合适的催化剂使之活化。在高温下，氢气是高度活泼的。它在2000K时的分解百分数仅为0.08，5000K时则为95.5。氢的氧化态为+1、-1。氢气的主要反应如下（R为烷基）：

H2+Cl22HCl

2H2+COCH3OH

H2+RCH=CH2+CORCH2CH2CHO

H2+非金属非金属氧化物

H2+活泼金属M（如Li、Na、Ca）→盐型氧化物(MH、MH2）

H2+金属氧化物→低价氧化物→金属

H2+烯、炔等不饱和烃饱和烃

氢气的化学性质之三

氢气的化学性质 ①可燃性 发热量为液化石油气的两倍半。在空气中爆炸极限为4.1~75.0%（体积）。燃烧时有浅蓝色火焰。②常温下不活动，加热时能与多种物质反应，如与活泼非金属生成气态氢化物；与碱金属、钙、铁生成固态氢化物。③还原性，能从氧化物中热还原出中等活泼或不活泼金属粉末。④与有机物中的不饱和化合物可发生加成或还原反应（催化剂，加热条件下）。

Answer 4

氯气常温下是气体比空气重颜色黄绿色、剧毒有强氧化性和腐蚀性、可以和水反应生成次氯酸、可以和碱反应生成次氯酸盐、可以和有机物发生取代反应。

Answer 5