氯和氧谁强参考资料Word格式文档下载.docx

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氯气在常温常压下是一种有刺激性味道的黄绿色有毒气体。

氯气容易液化，在零下34.4度就开始变成液体。

氯气液体成为液氯。

氯气和液氯都是单质，注意液氯和氯水的区别，氯水是氯气溶于水形成的液体，为混合物，里边含有水，盐酸和次氯酸。

氯气密度为3.214克/升，可溶于水，常温下1体积水能溶解2体积氯气，易溶于二硫化碳，四氯化碳等有机溶剂。

1774年，瑞典的舍勒用盐酸和二氧化锰反应，制得氯气；

1810年由戴维确定了氯元素的存在。

制取氯气的方程式为：

MnO2+4HCl===MnCl2+H2O+2Cl2↑（条件：

加热）

也可以用高锰酸钾和浓盐酸反应获得，常温即可

2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O

工业制取大量氯气通过电解饱和食盐水获得：

2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑

氯化物除了氯化银和氯化亚汞外都溶于水，氯化亚汞比氯化银更不易溶于水。

氯气的化学性质很活泼，它是一种活泼的非金属单质。

可以和所有的金属和除碳，氮和惰性外的非金属直接化和。

正因因此，自然界中没有游离态的氯。

其化合价为，-1，0，+1，+3，+5，+7..氯气的电极电势为1.358，有较强的氧化性。

干燥的氯气不和铁反应，氯气可以用铁罐来运输。

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。

氯气的强氧化性表现为以下几个方面：

1.作为消毒剂

氯气可以作为一种廉价的消毒剂，一般的自来水及游泳池就常采用它来消毒。

但由于氯气的水溶性较差，且毒性较大，及会放出特殊气味，容易产生有机氯化合物，故常使用二氧化氯（ClO2）代替氯气作为水的消毒剂（如中国内地、美国等）。

2.漂白性

湿润的氯气可用于纸浆和棉布的漂白，不同于SO2的漂白性，氯气的漂白性为不可还原且较为强烈，因此不宜以此作为丝绸之漂白剂。

之所以强调湿润的是因为

Cl2+H2O→HCl+HClO（可逆反应）

HClO→HCl+[O]（可逆反应；

生成的[O]是游离氧，正是这个游离氧氧化了有机染料使之褪色）次氯酸的分解反应在光照或受热时速度加快。

因此干燥的氯气并不具有这个性质。

3.与金属反应

氯气可与钠等活泼金属直接化合。

也能跟铜等不活泼金属起反应。

2Na+Cl2→2NaCl（反应慢，点燃的时候剧烈反应）

Cu+Cl2→CuCl2（反应条件加热或点燃）

4.与非金属反应

氯气可与氢气反应生成氯化氢。

反应的化学方程式：

H2+Cl2→2HCl

值得一提的是反应条件对上述反应的现象有很大影响：

如果氢气与氯气事先充分混合，在光照条件下发生爆炸；

如果氢气在氯气中安静地燃烧，现象为苍白色火焰，同时伴有白雾（HCl溶解于空气中的水形成的盐酸小液滴）生成。

5.氯气和一些有机物发生加成和取代反应。

例如在光照条件下和甲烷发生取代反应：

CH4+CI2→CH3CI+HCI

CH3CI+CI2→CH2CI2+HCI

CH2CI2+CI2→CHCI3+HCI

CHCI3+CI2→CCI4+HCI

二.氧的化学性质

氧元素的化学符号为O，原子序数为8，原子量为16，氧原子有两个电子层，最外层电子数为6，容易得到电子。

氧元素在地壳中的含量最高，在空气中仅次于氮元素，在宇宙中，居第三位，仅次于氢和氦。

氧的电负性为3.5，最新数据3.44（鲍林数据），第一电离能1314千焦/摩尔，电子亲和能为141，只有氯元素的1/3。

化合价，-2，-1，0，+1，+2，一般为-2价和零价，-1价存在于过氧化物中，正价存在于和氟组成的化合物中，如OF2中共用电子对偏向氟原子，故氧为+2价，在O2F2中，氧为+1价，在六氟合铂酸二氧等几个含氧的正价盐中氧为+1/2价（原因是一个氧气分子失去一个电子，而不是一个氧原子失去电子，一个氧气分子由两个氧原子组成，所以这里氧为1/2价）

氧元素的表现形式，目前有氧气O2,臭氧，O3,四分子氧，O4.其中O4研究较少。

他们均是单质互为同素异形体。

稳定性，O2稳定性最高，O4稳定性最差，普通条件下不存在，O3居中；

氧化性O4氧化性最强，和氟相仿或者超过氟，臭氧居中，O2氧化性最弱。

O4的详细性质，化学家们正在研究中。

氧的非金属性仅次于氟，有很强的非金属性，氧原子最外层有6个电子，容易得到电子，但是得电子能力小于氟，同时氧的电子亲和能只有141，明显小于氟和氯。

氧元素可以和除惰性气体外的所有元素直接化和。

和绝大多数有机物发生反应（一些含氟的有机物除外）和惰性气体氙能间接生成化合物，如三氧化氙，四氧化氙等。

而氟元素可以直接和惰性气体氙化和生成二氟化氙，四氟化氙，六氟化氙，这说明氧的得电子能力弱于氟。

A.氧气，化学式O2,分子量，32。

氧气在通常情况下是无色无味的气体，密度，1.429克/升，零下183度会变成液态。

氧气的溶解度较小，标准情况下，1体积水能溶解0.049体积的氧气。

水中溶解的氧气是水生物维持生命的基础。

氧气是双原子分子，氧分子的结构比较特殊，并不是纯粹的双键，氧分子单键的键能经过测试为141千焦/摩尔，如果是真的双键，氧气分子的键能也就是282千焦/摩尔罢了，可事实上氧气分子的键能高达498千焦/摩尔；

另外氧气分子有明显的顺磁性，表明氧气分子中有成单电子，也就是单个的电子。

它的结构应该是首先共用一对电子形成一个键，而上下各共用三个电子（必须有成单电子）形成pai键。

所以总的来看，它是共用了4对电子。

所以氧气分子化合键的键能远大于普通的双原子分子，而又明显小于氮气分子的三键。

这么大的键能会很大程度的影响氧气的活泼性。

氧气有较强的氧化性，是很活泼的氧化性气体，其标准电极电势为1.23.氧气可以和除黄金外的所有金属元素直接化和，和金的反应有争议，有些化学家认为能反应，但是过程很慢，已知的两种金的氧化物三氧化二金和氢氧化金；

氧气不能和氟，氯，溴，碘直接反应，也不能和惰性气体直接反应，但是可间接生成氟氯溴碘的化合物，和惰性气体氙的化合物。

其他非金属元素均能和氧气直接化和。

氧气能和大多数有机物直接反应。

氧气的制取：

最早用氧化汞加热分解来获得：

2HgO===2Hg+O2↑（加热）

双氧水分解：

2H2O2===2H2O+O2↑（光照，加热或者金属离子催化比如二氧化锰，硫酸铜，氯化铁等）

氯酸钾分解，需要用二氧化锰催化：

2KClO3===2KCl+3O2↑ 

（用二氧化锰催化，加热）

高锰酸钾分解：

2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑（加热）

工业大量制取：

将空气液化，然后根据变成液体的空气成分液化温度不同，来得到纯氧

电解水：

2H2O===2H2↑+O2↑（持续放电，写成电解即可）

氧气化学性质表现（主要是氧化性）

1.和活泼金属反应

4Na+O2===2Na2O（无条件，常温反应，银白色的钠很快颜色变暗，变成氧化钠，氧为-2价）

2Na+O2===Na2O2（加热或者点燃，剧烈反应，有燃烧现象，生成过氧化钠，氧为-1价）

2.和不活泼金属反应

2Cu+O2===2CuO（加热）

在有水存在的情况下，铜会被氧化成铜锈，Cu2（OH）2CO3又叫碱式碳酸铜是盐的一种。

它是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水等物质反应产生的物质，又称铜锈（铜绿）。

2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2（OH）2CO3（常温反应，夏天反应更快）

加热，它又会分解

Cu2（OH）2CO3===2CuO+CO2↑+H2O（加热）

3.和非金属反应

2H2+O2==2H2O（点燃）

4..和有机物反应

CH4+2O2==CO2+2H2O（点燃）

氧气是地球上的生物存在的基础，另外一个条件是水。

B.臭氧

臭氧，化学式O3,分子量48，密度，2.144克/升，零下112.4度液化。

常温常压下有刺激性的味道，类似氯气，呈淡蓝色。

臭氧在标准状态下溶于水，溶解度是氧气的10倍多，1体积水能溶解，约0.5体积的臭氧。

臭氧的分子结构，臭氧分子是三原子分子；

具有等腰三角形结构，含有一个3中心4电子离域π键，三个氧原子分别位于三角形的三个顶点，顶角为116.79度，密度约为氧气的1.5倍，其沸点和凝固点圴高于氧。

低浓度的臭氧闻起来就像下过雨后出门闻到的“新鲜空气”的那种气味，十分怡人。

臭氧是抗磁性，这意味着它的电子都是成对的。

臭氧的制取，一般是放电或者紫外线照射。

2O₃==3O2 

放电，或者强紫外线照射，同时放出大量的热。

臭氧性质不稳定，常温就会缓慢分解，在光照，催化剂条件下，分解明显变快，加热到200度以上会明显分解，270度以上迅速分解。

臭氧分解会产生少量的原子氧，因而具有比氧气强得多的氧化性，其标准电极电势为2.076，在单质中仅次于氟。

在常温下可将银氧化成氧化成过氧化银，将硫化铅氧化成硫酸铅，还能强烈的腐蚀橡胶等有机物，能使色素失去颜色。

臭氧的用途：

1.吸收阳光中的紫外线辐射，保护地球上的生物，如果没有臭氧层，地球上的绝大多数生物包括人类将会灭绝。

只会在深水存在一些低等生物。

2.用臭氧来杀菌消毒。

据介绍，臭氧是目前已知最强的氧化剂之一，是广谱、高效、快速杀菌剂。

它对于使人和动物致病的细菌、病毒和微生物有很强的杀灭作用。

其杀菌效果与氧乙酸相当，强于甲醛，杀菌力比氯高10倍。

对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌杀灭率高达99.5%。

臭氧在常温光照下大约30分钟就会自行分解变成氧气，因而没有任何残留和二次污染。

臭氧极易溶解于水，而生成臭氧水。

臭氧水浓度在0.1-0.2mg/L时即可杀菌，达到0.4mg/L时可杀灭病毒。

灭菌速度比氯及其他灭菌剂高600-3000倍。

3.利用臭氧的强氧化性来实现一些化学反应。

臭氧能迅速氧化碘离子成碘单质，这被用来检测臭氧的含量。

氧气氧化碘离子的过程比臭氧慢的多。

三.氧和氯化学性质的差异

物理性质的差别网上有，大家一看就知道了，比如密度，溶解度，液化温度等等。

现在我们来看化学性质的异同。

他们的相似的化学性质，都有很强的非金属性；

其单质有较强的氧化性。

不同点：

1.氧元素的非金属性大于氯元素，氧原子的氧化性也强于氯原子。

注意，非金属性一般指元素，氧化性指原子或者元素单质。

表现

A.氧元素的电负性为3.44，氯为3.16（鲍林数据，在另外的电负性数据中氧为3.61，氯为2.83，相差更大），氧大于氯

B.氯和氧组成的化合物，氯显示正价，氧为负价

C.氯气溶于水发生歧化反应，部分氯失去电子被氧氧化显示正1价

D.用紫外线照射，或者放电，臭氧可以将氯氧化成六氧化二氯，如果