氯气的用途和性质

一、氯气的用途和性质

1、氯气的发现：1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿（主要成分是$\ce{MnO2}$）的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色的气体，有强烈的刺鼻气味。该黄绿色的气体即为氯气。

2、氯气的物理性质：黄绿色、有强烈刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，能溶于水。

3、氯气的化学性质

（1）与非金属单质反应

①与氢气反应

反应方程式：$\ce{H2 +Cl2\xlongequal[]{\displaystyle{}点燃或光照} 2HCl}$

现象：安静燃烧发出苍白色火焰，瓶口有大量白雾；光照时剧烈反应发生爆炸，瓶口有白雾。

②与磷反应

$\ce{2P +3Cl2(少量)\xlongequal[]{\displaystyle{}点燃} 2PCl3(液体) }$

$\ce{2P +5Cl2(过量)\xlongequal[]{\displaystyle{}点燃} 2PCl5(固体) }$

（2）与金属单质反应

$\ce{2Na +Cl2\xlongequal[]{\displaystyle{}点燃} 2NaCl(白烟) }$

$\ce{Cu +Cl2\xlongequal[]{\displaystyle{}点燃}CuCl2(棕黄色烟，溶于水后溶液呈蓝绿色) }$

$\ce{2Fe +3Cl2\xlongequal[]{\displaystyle{}点燃} 2FeCl3(棕褐色烟，溶于水后溶液呈棕黄色) }$

（3）与水反应

$\ce{Cl2 +H2O\ce{<=>} HCl +HClO(歧化反应) }$

$\ce{Cl2 +2NaOH\xlongequal[]{\quad} NaCl +NaClO +H_2O}$

（4）与碱反应

$\ce{Cl2 +2NaOH\xlongequal[] NaCl +NaClO +H2O}$

（5）与还原性化合物反应

$\ce{Cl2 +2KI\xlongequal[]{\quad} 2KCl +I2(用湿润的KI淀粉试纸检验Cl2)}$

$\ce{Cl2 +SO2 +2H2O}$$\xlongequal[]{\quad} $$\ce{H2SO4 +2HCl}$（$\ce{Cl2}$和$\ce{SO2}$以物质的量1∶1混合后失去漂白作用)

4、氯气的用途

（1）制盐酸、漂白粉等

（2）饮用水的消毒

（3）制农药

（4）制氯仿

（5）合成塑料

5、氯气的制法

（1）氯气的实验室制法：二氧化锰和浓盐酸反应。

化学方程式：$\ce{MnO_2 +4HCl(浓)\xlongequal{\displaystyle{}△} MnCl_2 +Cl_2↑+2H_2O}$

（2）氯气的工业制法：电解饱和食盐水。

$\ce{2NaCl +2H_2O\xlongequal {\displaystyle{}电解} 2NaOH +H_2↑ +Cl_2↑}$

二、氯气的用途的相关例题

下列说法不正确的是____

A．氯气是一种重要的化工原料，广泛应用于自来水的消毒和农药的生产等方面

B．钠钾合金在常温下是液体，可用作快中子反应堆的热交换剂

C．用硅制造的光导纤维具有很强的导电能力，可用于制作光缆

D．化肥的生产、金属矿石的处理、金属材料的表面清洗等都可能用到硫酸

答案：C

解析：氯气是一种重要的化工原料，可用于合成农药、塑料、橡胶、人造纤维、染料等，氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，能够杀菌消毒， A正确；钠钾合金在常温下为液态，具有良好的导热性，可用作快中子反应堆的导热剂， B正确；二氧化硅用于制作光导纤维，而不是单质硅，且光导纤维不导电，C错误；硫酸能与氨气反应生成硫酸铵，作铵肥，能与金属矿石、金属氧化物等发生反应， 可用于金属矿石的处理、金属材料的表面清洗，D正确。