氯原子的最外电子层有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,其中次氯酸具有漂白性(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。
氯气具有较大的毒性,曾被用作军用毒气。
Cl检验
检验水中是否含有氯离子可以向其中加入可溶的银离子(硝酸银)(加入酸性硝酸银可以排除其他离子干扰),银离子和氯离子反应会生成氯化银白色沉淀。再取白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,则说明含氯离子。
检验水中是否含有氯离子可以向其中加入硝酸酸化的银离子(如硝酸银)(加入酸性硝酸银可以排除其他离子干扰),银离子和氯离子反应会生成氯化银白色沉淀,反应式:
Ag++Cl-→ AgCl↓
含氧酸
1.次氯酸(HClO)及其盐
(1) 制备
①通氯气于冰水中:Cl₂ + H₂O = HClO + HCl
②通氯于碱液中可得次氯酸盐:Cl₂+ 2NaOH → NaClO + NaCl + H₂O
③工业上用电解冷浓食盐水并剧烈搅拌来制备NaClO
(2)性质
①是弱酸,但为很强的氧化剂,且具有漂白性
②受热易发生氧化还原反应3ClO
3.氯酸(HClO₃)及其盐
浓度高于40%则不稳定
(1) 制备
①次氯酸根水溶液加热,产生自身氧化还原反应(歧化反应):3ClO-→ ClO₃-+ 2Cl-
②电解热氯化钠水溶液并加以搅拌:3Cl₂ + 6OH-→ ClO₃-+ 5Cl-+ 3H₂O
(2) 性质及用途
①氯酸和氯酸盐皆为强氧化剂
②氯酸钾用于制造炸药
③KClO₃受热反应
A.无催化剂,微热:4KClO₃ =3KClO₄ + KCl (约100℃)
B.催化剂(MnO₂):2KClO₃ =2KCl + 3O₂↑ (约300℃)
4.高氯酸(HClO₄)及其盐
(1) 制备
①低压蒸馏KClO₄与H₂SO₄的混合液:KClO₄ + H₂SO₄ = HClO₄ + KHSO₄
②电解食盐水时,阳极产生的氯气被氧化:1/2Cl₂ + 4H₂O =ClO₄-+ 8H++ 7e-
③氯酸盐受热分解:4KClO₃ = 3KClO₄ + KCl
(2) 性质与用途
①氯最稳定的含氧酸,不易分解
②非常强的酸(高中范围内最强的酸,强于100%硫酸,但弱于氟锑酸等超强酸)