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氯气 - 版本历史
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==结构==<br />
①原子结构：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。<br />
<br />
②分子结构：氯[[分子]]为双原子分子，分子式Cl₂<br />
<br />
③离子结构：氯离子最外层有8个电子，因而很稳定<br />
<br />
{{百科小图片|bkhyf.jpg|原子和离子}}左为氯离子 右为氯原子 <br />
==物理性质==<br />
①颜色\气味\状态：通常情况下为有刺激性气味的黄绿色的气体。<br />
<br />
②密度：比空气密度大，标况时是71/22.4=3.17g/L 。<br />
<br />
③易液化。熔沸点较低，压强为101kPa、温度为-34.6℃时易液化。液态氯为金黄色。如果将温度继续冷却到-101℃时，液氯变成固态氯。{{百科小图片|bkhyg.jpg|液氯}}④[[溶解性]]：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[[盐酸]]和次氯酸，产生的次氯酸具有漂白性，可使[[蛋白质]]变质，且见光易分解。 <br />
==化学性质==<br />
化学式：Cl₂<br />
<br />
①[[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0.001毫克，超过这个量就会引起人体[[中毒]]。<br />
<br />
②助燃性<br />
<br />
在一些反应中，氯气可以支持燃烧。<br />
<br />
【例】<br />
<br />
现象：钠在氯气里剧烈燃烧，产生大量的白烟。<br />
<br />
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。<br />
<br />
现象：铁丝在氯气里剧烈燃烧，瓶里充满棕色烟，加少量水后，溶液呈黄色。<br />
<br />
③与金属反应<br />
<br />
【例】<br />
<br />
钠在氯气中燃烧生成[[氯化钠]]<br />
<br />
化学方程式：2Na＋Cl₂＝2NaCl（条件：点燃）<br />
<br />
现象：钠剧烈燃烧并产生白烟<br />
<br />
注：氯气具有强氧化性，因此，产物中像Fe、Cu这样的变价金属的化合价表现为最高价。<br />
<br />
④与非金属反应<br />
<br />
【例】<br />
<br />
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。<br />
<br />
现象：见光爆炸，有白雾产生。<br />
<br />
⑤与水反应<br />
<br />
在该反应中，氧化剂是Cl₂，[[还原剂]]是也是Cl2,在水中有汽化现象。<br />
<br />
化学方程式是： Cl₂＋H₂O＝HCl＋HClO（这是可逆反应）<br />
<br />
⑥与碱溶液反应<br />
<br />
【例】<br />
<br />
Cl₂＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H₂O<br />
<br />
2Cl₂＋2Ca(OH)2＝CaCl₂＋Ca(ClO)₂＋2H₂O<br />
<br />
上述两反应中，Cl₂作氧化剂和还原剂，有汽化现象。<br />
<br />
⑦与[[盐溶]]液反应<br />
<br />
【例】<br />
<br />
Cl₂＋2FeCl₂＝2FeCl₃<br />
<br />
8、与气体的反应<br />
<br />
Cl₂的化学性质比较活泼，容易与多种可燃性气体发生反应。<br />
<br />
如：H₂、C₂H₂等。 <br />
==用途==<br />
用于[[消毒]]，制盐酸，制[[漂白粉]]，制多种农药；制[[氯仿]]等有机溶剂；制塑料等． <br />
==制取==<br />
1．工业生产中用直流电[[电解]]饱和食盐水法来制取氯气：<br />
<br />
2NaCl＋2H₂O＝（通电） H₂↑＋Cl₂↑＋2NaOH<br />
<br />
2．实验室通常用氧化HCl或浓盐酸的方法来制取氯气，常见的氧化剂有：MnO₂、K₂Cr₂O7（[[重铬酸钾]]）、KMnO₄、KClO₃、Ca(ClO)2，发生的反应分别是：<br />
<br />
4HCl（浓）＋MnO₂ ＝（加热）MnCl₂＋Cl₂↑＋2H₂O<br />
<br />
14HCl＋K₂Cr₂O7＝2KCl＋2CrCl3＋7H₂O＋3Cl₂↑<br />
<br />
16HCl＋2KMnO₄＝2KCl＋2MnCl₂＋8H₂O＋5Cl₂↑<br />
<br />
6HCl＋KClO₃＝KCl＋3H₂O＋3Cl₂↑<br />
<br />
4HCl＋Ca(ClO)2＝CaCl₂＋2H₂O＋2Cl₂↑<br />
<br />
如不用浓盐酸，亦可用NaCl(固体)跟浓[[硫酸]]来代替．如：<br />
<br />
2NaCl＋MnO₂＋3H₂SO₄（加热）＝2NaHSO₄＋MnSO₄＋Cl₂↑＋2H₂O<br />
<br />
也可用非金属之间的置换反应：<br />
<br />
2HCl + F₂=2HF + Cl₂↑<br />
<br />
氟气为强氧化物，氢氟酸为氧化性酸，不得使用任何玻璃、金属器材（包括铂、金），应使用塑料器材！{{百科小图片|bkhyh.jpg|}} <br />
==生产历史==<br />
氯气的生产方法经历了漫长的发展过程．1774年瑞典化学家舍勒用软锰矿(含有二氧化锰)和浓盐酸作用，首先制得了氯气：<br />
<br />
4HCl(浓)＋MnO₂＝ MnCl₂＋2H₂O＋Cl₂↑（条件：加热）<br />
<br />
然而，由于当时还不能够大量制得盐酸，故这种方法只限于实验室内制取氯气．后来法国化学家贝托雷把氯化钠、软锰矿和浓硫酸的混合物装入铅[[蒸馏器]]中，经过加热制得了氯气：<br />
<br />
2NaCl＋3H₂SO₄(浓)＋MnO₂＝2NaHSO₄＋MnSO₄＋2H₂O＋Cl₂↑（条件：加热）<br />
<br />
因为此法原料易得，所以，自1774年舍勒制得氯气到1836年止，人们一直沿用贝托雷发明的方法来生产氯气．<br />
<br />
1836年古萨格发明了一种焦化塔，用来吸收路布蓝法生产纯碱（Na₂CO₃）的过程中排出的氯化氢气体(以前这种含氯化氢的气体被认为是一种废气，从古萨格开始，才得到了充分利用)得到盐酸，从此盐酸才成为一种比较便宜的酸，可以广为利用．舍勒发明的生产氯气的方法，经过改进，到此时才成为大规模生产氯气的方法．<br />
<br />
1868年狄肯和洪特发明了用[[氯化铜]]作催化剂，在加热时，用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法：<br />
<br />
4HCl＋O₂＝2H₂O＋2Cl₂↑<br />
<br />
这种方法被称为狄肯法(又译为地康法)．<br />
<br />
上面这些生产氯气的方法，虽然在历史上都起过一定的作用，但是它们与电解法生产氯气相比，无论从经济效益还是从生产规模上，都大为逊色．当电解法在生产上付诸实用时，上述生产氯气的方法就逐渐被淘汰了．<br />
<br />
电解法的诞生要追溯到1833年．法拉第经过一系列的实验，发现当把电流作用在氯化钠的水溶液时，能够获得氯气：<br />
<br />
2NaCl＋2H₂O ＝2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑<br />
<br />
后来，英国科学家瓦特也发现了这种方法，并在1851年获得了一份关于生产氯气的英国专利．但是由于当时没有实用的直流发电机以产生足够的电流，所以电解法也只能停留在实验室规模，不能付诸工业生产，而被束之高阁．一直到十九世纪七十至八十年代，出现了比较好的直流发电机，电解法才得到广泛的应用．从此，氯气的工业生产跨入了一个纪元． <br />
==[[毒理学]]简介==<br />
人吸入LCLo: 500 ppm/5M。<br />
<br />
[[大鼠]]吸入LC50: 293 ppm/1H。小鼠吸入LC50: 137 ppm/1H。<br />
<br />
氯气吸入后,主要作用于[[气管]]、[[支气管]]、[[细支气管]]和[[肺泡]],导致相应的病变,部分氯气又可由呼吸道呼出。人体对氯的嗅阈为0.06mg/m^3; 90mg/m^3,可致剧咳; 120～180mg/m^3, 30～60min可引起[[中毒性肺炎]]和肺水肿; 300mg/m^3时,可造成致命损害; 3000mg/m^3时,危及生命; 高达30000mg/m^3时,一般滤过性防毒面具也无保护作用。<br />
<br />
中毒机理:氯气吸入后与粘膜和呼吸道的水作用形成氯化氢和新生态氧。氯化氢可使[[上呼吸道]]粘膜炎性[[水肿]]、[[充血]]和[[坏死]]; 新生态氧对组织具有强烈的氧化作用,并可形成具[[细胞]]原浆毒作用的[[臭氧]]。氯浓度过高或接触时间较久,常可致深部呼吸道病变,使细支气管及肺泡受损,发生[[细支气管炎]]、[[肺炎]]及[[中毒性肺水肿]]。由于刺激作用使局部[[平滑肌]][[痉挛]]而加剧[[通气]]障碍,加重[[缺氧]]状态; 高浓度氯吸入后,还可刺激[[迷走神经]]引起反射性的心跳停止。<br />
<br />
[[临床表现]]<br />
<br />
[[急性中毒]]主要为[[呼吸系统]]损害的表现。<br />
<br />
a. 起病及病情变化一般均较迅速。<br />
<br />
b. 可发生[[咽喉炎]]、[[支气管炎]]、肺炎或肺水肿,表现为[[咽痛]]、呛咳、咯少量痰、气急、[[胸闷]]或咯粉红色泡沫痰、呼吸困难等症状,肺部可无明显[[阳性体征]]或有干、湿性[[罗音]]。有时伴有恶心、呕吐等症状。<br />
<br />
c. 重症者尚可出现[[急性呼吸窘迫综合征]],有进行性[[呼吸]]频速和窘迫、[[心动过速]],顽固性低氧[[血症]],用一般氧疗无效。<br />
<br />
d. 少数患者有[[哮喘]]样发作,出现[[喘息]],肺部有哮喘音。<br />
<br />
e. 极高浓度时可引起声门痉挛或水肿、[[支气管痉挛]]或反射性[[呼吸中枢]]抑制而致迅速[[窒息]]死亡。<br />
<br />
f. 病发症主要有肺部[[继发感染]]、心肌损害及[[气胸]]、[[纵隔气肿]]等。<br />
<br />
g. X线检查:可无异常,或有两侧[[肺纹理]]增强、点状或片状边界模糊阴影或云雾状、蝶翼状阴影。<br />
<br />
h. [[血气分析]]:病情较重者[[动脉血]][[氧分压]]明显降低。<br />
<br />
i. [[心电图]]检查:中毒后由于缺氧、[[肺动脉高压]]以及[[植物神经]]功能障碍等,可导致心肌损害及[[心律失常]]。<br />
<br />
眼损害:氯可引起急性[[结膜炎]],高浓度氯气或液氯可引起眼灼伤。<br />
<br />
[[皮肤]]损害:液氯或高浓度氯气可引起皮肤暴露部位急性[[皮炎]]或灼伤。<br />
<br />
处理<br />
<br />
吸入气体者立即脱离现场至空气新鲜处,保持安静及保暖。眼或皮肤接触液氯时立即用清水彻底冲洗。<br />
<br />
吸入后有症状者至少观察12小时,对症处理。吸入量较多者应卧床休息,吸氧,给[[舒喘灵气雾剂]]、[[喘乐宁]](Ventolin)或5%[[碳酸氢钠]]加[[地塞米松]]等[[雾化吸入]]。<br />
<br />
急性中毒时需合理氧疗; 早期、适量、短程应用[[肾上腺]][[糖皮质激素]]; 维持呼吸道通畅; 防治肺水肿及继发感染,参见<急性刺激性气体中毒性肺水肿的治疗>; <br />
<br />
其他对症处理。<br />
<br />
眼及皮肤灼伤按酸灼伤处理,参见<[[化学]]性眼灼伤的治疗>和<[[化学性皮肤灼伤]]的治疗>。<br />
<br />
标准<br />
<br />
车间空气卫生标准：中国MAC 1 mg/m^3; 美国ACGIH TLV-STEL 2.9 mg/m^3 (1 ppm); TLV-TWA 1.5 mg/m^3 (0.5 ppm)<br />
<br />
中国[[职业病]]诊断国家标准：职业性急性氯气中毒诊断标准及处理原则GB4866-1996。<br />
<br />
危规：GB2.3类23002([[液化]]的)。原铁规:剧毒气体,31001。UN NO.1017。IMDG CODE 2028页,2类。副危险6.1 。 <br />
<br />
常用方程式<br />
<br />
Cl2 + H2O ==（可逆号） Cl- + H+ + HClO<br />
<br />
Cl2 + 2OH- == Cl- + ClO- + H2O<br />
<br />
Cl2 + 2OH- == Cl- + ClO- + H2O<br />
<br />
Cl2 + 2I- == 2Cl- + I2<br />
<br />
Cl2 + H2SO3 + H2O == 2Cl- + SO42- + 4H+<br />
<br />
Cl2 + H2S == 2Cl- + 2H+ + S↓<br />
<br />
Cl2 + 2Fe2+ == 2Fe3+ + 2Cl-（向FeBr2溶液中少量Cl2） <br />
<br />
3Cl2 + 2Fe2+ + 4Br- == 2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl-（足量Cl2） <br />
<br />
2Cl2 + 2Fe2+ + 2Br- == 2Fe3+ + Br2 + 4Cl- （当n(FeBr2)/n(Cl2)= 1 ：1时） <br />
<br />
8Cl2 + 6Fe2+ + 10Br-== 6Fe3+ + 5Br2 + 16Cl- （当n(FeBr2)/n(Cl2)= 3 ：4时） <br />
<br />
Cl2 + 2I- == 2Cl- + I2 <br />
<br />
Cl2 + 2I- == I2 + 2Cl-（向FeI2溶液中通入少量Cl2） <br />
<br />
3Cl2 + 2Fe2+ + 4I-== 2Fe3+ + 2I2 + 6Cl- （足量Cl2） <br />
<br />
4Cl2 + 2Fe2+ + 6I- == 2Fe3+ + 3I2 + 8Cl- （当n(FeI2)/n(Cl2)= 3 ：4时） <br />
<br />
2Cl- + 4H+ + MnO2== Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O<br />
<br />
Cl- + Ag+ == AgCl↓<br />
<br />
ClO- + H+ == HClO<br />
<br />
ClO- + SO2 +H2O == 2H+ + Cl- + SO42-<br />
<br />
ClO- + H2O= HClO + OH- <br />
==氯气的发现==<br />
氯气的发现应归功于瑞典化学家舍勒。舍勒是18世纪中后期欧洲的一位相当出名的科学家,他从少年时代起就在药房当学徒,他迷恋实验室工作,在仪器、设备简陋的实验室里他做了大量的化学实验,涉及内容非常广泛,发明也非常多,他以其短暂而勤奋的一生,对化学做出了突出的贡献,赢得了人们的尊敬。 <br />
<br />
舍勒发现氯气是在1774年,当时他正在研究软锰矿(二氧化锰),当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时,产生了一种黄绿色的气体,这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受,但是当他确信自己制得了一种新气体后,他又感到一种由衷的快乐。<br />
<br />
舍勒制备出氯气以后,把它溶解在水里,发现这种水溶液对纸张、[[蔬菜]]和花都具有永久性的漂白作用;他还发现氯气能与金属或金属氧化物发生化学反应。从1774年舍勒发现氯气以后,到1810年,许多科学家先后对这种气体的性质进行了研究。这期间,氯气一直被当作一种[[化合物]]。直到1810年,戴维经过大量实验研究,才确认这种气体是由一种化学元素组成的物质。他将这种元素命名为chlorine,这个名称来自希腊文,有“绿色的”意思。我国早年的译文将其译作“绿气”,后改为氯气。<br />
<br />
<b>居家氯气中毒</b><br />
<br />
家用[[84消毒液]] 与 洁厕液混用会导致氯气中毒<br />
<br />
因为84主要成分为NaClO 洁厕液主要成分为盐酸<br />
<br />
两者相遇 产生大量热 并放出氯气<br />
<br />
[[分类:化学]][[分类:无机化学]]</div>
112.247.109.102