研学园地项目化学习我为氯元素代言

白癜风一般出现在什么部位 http://m.39.net/pf/a_4850914.html

来了朋友萌,今天安排个“精神小伙”小氯——

下面来一段短视频,先简单了解一下吧!

01

氯元素的发展历史

在发现氯气前,人们就发明了盐酸。把食盐加入浓硫酸所产生的气体用水吸收后,便形成了一种有酸性的液体,这种液体被称为盐酸。氯气的单质第一次是用盐酸加软锰矿粉制出来的。氯气的发现应该归功于瑞典化学家舍勒(~年),他是在年发现这种气体的,当他加热黑色的二氧化锰与盐酸的混合物时,产生了一种烟雾。

舍勒

瑞典化学家

~年

在氯这种元素被发现以后,人们把这种气体叫作脱燃素的盐酸气,因为按照当时流行的说法,把盐酸中所含的氢称为燃素,这样在制备氯气的过程中,锰取代了盐酸中的氢,从而得到氯气,用当时的术语便是锰取代了”燃素”,因此就被当作盐酸脱掉燃素以后产生的一种气体。舍勒制备了氯气以后,把它溶解在水中,却发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有漂白作用;他还发现氯气能与金属化合物发生化学反应。从年舍勒发现氯气以后,一直到年,这种气体的性质先后经过贝托霍、拉瓦锡、盖一吕萨克、泰纳、贝采利乌斯等人的研究,然而第一个指出氯气是一种化学元素的科学家却是戴维,他在伦敦英国皇家学会上宣布这种由舍勒发现的气体是一种新的化学元素,它与氢化合生成盐酸。他将这种化学元素定名为氯,这个名称出自希腊文“Chloro”,这个词有多种解释,例如“绿色”或“黄绿色”。戴维的这种推论获得了公认。

02

氯元素的原子结构与性质

No.1

氯在周期表中位置、氯原子结构与价电子排布

氯原子的核外电子排布

氯在元素周期表中

No.2

氯气的物理性质

在通常情况下,氯气是黄绿色的气体,有刺激性气味,密度比空气大,熔点-.0℃,沸点-34.1℃。能溶于水(1:2),易溶于有机溶剂(如二硫化碳和四氯化碳)、在压强为KPa、温度为-34.6℃时易液化为黄绿色的油状液氯。如果将温度继续冷却到-℃时,液氯变成固态氯。氯气是氯碱工业的主要产品之一,可用作为强氧化剂。

高压下的液态氯,存放在石英安瓿中

固态的氯单质,在-摄氏度

03

氯气的化学性质

No.1

与金属单质

钠和氯气的反应需要一点热量来启动,常温下两者的反应比较缓慢。向其中加入水后,钠与水剧烈地反应放出热量,从而引发了钠在氯气中的燃烧,产生了黄色火焰,以及氯化钠的白烟。实验证明,向氯水中加入位于氢之前的较活泼金属是不会有氢气产生的。由于次氯酸具有很强的氧化性,许多位于氢之后的金属投入氯水中均可被氧化。工业上贮存和运输液氯的容器是钢瓶。氯气在通常情况下只能与极少数金属(如锑)直接反应。但若有水蒸气存在时,则氯气可与许多金属剧烈反应。盛装液氯的钢瓶和液氯必须通过严格的干燥处理,否则钢瓶内壁及其附件均易被氯气氧化而引发事故。

No.2

与非金属单质反应

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。此外,硅、磷、硫等单质也以可在氯气中燃烧,其中磷在氯气中燃烧可形成白色烟雾。

(3)与水反应

(4)与碱反应

(5)与还原性无机化合物反应

(6)与有机化合物反应

“兄弟姐妹一家亲”,下面带你认认“亲”——

04

氯的同位素、存在

No.1

同位素

No.2

存在

氯在自然界均以化合态存在,常以NaCl形式存在于海水和内陆盐湖中,并以固体存在于盐湖的沉积物和岩盐中。

05

常见的含氯化合物

氯可以形成多种无机化合物,如氯化物、次氯酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐等,也能形成众多有机化合物,有机氯化合物包括各种氯代烃(如三氯甲烷、氯苯等)。

No.1

常见的含氯无机物

漂白粉

1.氯化物——如氯化钠、氯化钙等。

2.次氯酸盐

次氯酸盐是次氯酸的盐,含有次氯酸根离子,其中氯的氧化态为+1。次氯酸盐常以溶液态存在,不稳定,会发生歧化反应生成氯酸盐和氯化物。见光分解为氯化物和氧气,有强氧化性,次氯酸根无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物、二氧化硫等发生氧化还原反应。次氯酸盐还可水解,所以次氯酸盐溶液显碱性。次氯酸盐是一种常用的漂白剂和消毒剂。在人体组织中,在亚铁血红素的髓过氧化物酶的催化作用下,过氧化物与氯化物反应可产生次氯酸根或次氯酸。

如漂白粉的主要成分次氯酸钙:由于次氯酸的酸性比碳酸的酸性还弱,所以次氯酸盐易跟包括碳酸在内的其他酸反应。因此,次氯酸钙能与空气里的二氧化碳和水蒸气反应,生成和过氧化氢一样具有强氧化性的次氯酸。次氯酸钙是漂白粉(漂粉精)有效成分,此外,漂白粉中含有氯化钙。工业上常利用氯气与氢氧化钙(石灰乳)反应来制取漂白粉。漂白粉可用作棉、麻和纸张等的漂白。由于次氯酸钙易与水、二氧化碳反应,而反应生成的次氯酸不稳定,所以漂白粉要密封包装,避光、隔潮存放。

3.盐酸

盐酸是氯化氢的水溶液,是一种混合物。纯净的盐酸是无色的液体,有刺激性气味。工业品浓盐酸因含有杂质(三价铁离子)带有黄色。浓盐酸具有挥发性,打开浓盐酸的瓶盖在瓶口立即产生白色酸雾。这是因为从浓盐酸中挥发出来的氯化氢气体跟空气中水蒸汽接触,形成盐酸小液滴分散在空气中形成酸雾。

盐酸是常用的实验室药剂

No.2

氯的氧化物

七氧化二氯的结构

二氧化氯溶液上方的二氧化氯气体

No.3

氯的含氧酸

向上滑动阅览

(1)次氯酸:

化学式HClO,仅存在于溶液中,浓溶液呈黄色,稀溶液无色,又非常刺鼻的气味,极不稳定,是很弱的酸,比碳酸弱,和氢硫酸相当。有很强的氧化性和漂白作用,它的盐类可用做漂白剂和消毒剂。次氯酸在溶液中发生3种形式的分解,它们彼此无关,称为平行反应。将氯气通入混有碳酸钙粉末的水中,次氯酸则积集在溶液中,蒸馏反应混合物,可以收集到稀次氯酸溶液。

(2)氯酸:

化学式HClO3,仅存在于稀溶液中。水溶液在真空中可浓缩到质量百分浓度为40%,加热到40°C时即分解爆炸。浓酸为浅黄色,有类似硝酸的刺激性气味;稀酸无色,在常温时没有气味。有强烈氧化性。从算得解离来看,氯酸是强酸,它的解离近似硝酸和盐酸。当将稀的氯酸溶液剧烈冷却时,它将变得粘稠但不结晶。氯酸钡与硫酸作用后经过滤蒸馏而得氯酸。

(3)高氯酸:

化学式HClO4,通常是无色、极易吸湿的液体,在空气中强烈冒烟,熔点为-°C沸点为16°C(0.02个大气压下)。无水高氯酸不稳定,储藏时有时会爆炸,但它的水溶液是稳定的,高氯酸与水结合形成水合物HClO4·nH2O(n=1,2,2.5,3,3.5),皆为晶体。其中最稳定的为一水合物,熔点为50°C,沸点为°C。七氧化二氯也易分解。高氯酸是普通含氧酸中的最强酸,在水中完全电离。高氯酸的氧化力不如氯酸强,但在加热与高浓度时为强氧化剂,与有机物质发生猛烈作用。高氯酸根离子非常稳定,它的结构是正四面体形,故较氯酸根离子稳定的多。二氧化硫、硫化氢、亚硝酸、氢碘酸、锌、铝等皆不能使它还原,氯酸却为这些还原剂还原。但低价钛、钒、钼等化合物可以使之还原,高氯酸根离子还有一种特性,即对金属离子的配位作用很弱,所以在研究溶液的反应时,为保持溶液的离子强度不变,常用它作稀释剂。高氯酸盐的溶解度有些异常,高氯酸的锂、钙、镁等盐在水中溶解度很高,而钾、铷、铯的盐皆难溶于水。高氯酸镁、高氯酸钡的去水作用很强,故为优良的脱水剂。高氯酸铵分解放出大量气体,它可作火箭推进剂,高氯酸可用于医药和电镀铅等方面。

聚氯乙烯

聚氯乙烯,英文简称PVC,是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂;或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。PVC曾是世界上产量最大的通用塑料,应用非常广泛。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料密封材料、纤维等方面均有广泛应用。

No.5

氯水

氯气的水溶液叫氯水,饱和氯水呈现黄绿色,具有刺激性气味,主要含有的粒子有三分四离(此处不再赘述)。在室温条件下1体积水可溶解2.15个体积氯气,饱和氯水的浓度是0.mol/L。其实这些数值都是一个大概数值。因为氯气与水会渐渐反应形成次氯酸和盐酸,以及次氯酸的分解。所以实验难以测得氯气在水中的真实精确的溶解度。20℃时,氯气在3.6mol/L的氯化钠溶液中的溶解度为0.mol/L,约是氯气在水中饱和浓度的1/3。其次,氯气溶于水还会与水形成氯的水合物。有文献指出,六水合物(淡绿色的晶体)和八水合物都曾经从氯水中分离出来。新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。

06

氯单质的制备

在实验室中,通过将盐酸和二氧化锰混合来制备小批量的氯气,但是由于其易于获得,因此很少出现这种需求。在工业中,元素氯通常是由溶解在水中的氯化钠电解产生的。这种方法是年工业化的氯碱工艺,目前可提供大多数工业氯气。该方法与氯气一起产生氢气和氢氧化钠,这是最有价值的产品。该过程根据以下化学方程式进行:

2NaCl+2H?O=Cl?+H?+2NaOH

氯化物溶液的电解均按照以下方程式进行:

阴极;2H?O+2e-=H?+2OH-

阳极:2Cl-=Cl?+2e-

膜细胞电解采用可渗透膜作为离子交换剂。使饱和氯化钠(或钾)溶液通过阳极室,并保持较低的浓度。该方法还产生非常纯的氢氧化钠(或钾),但是具有需要高浓度的非常纯盐水的缺点。

氯碱生产的膜细胞工艺

看来氯的奥秘是真不少,

下面就来见识见识氯的大用处吧!

07

氯元素的应用领域

(请上滑解密哦!)

氯可以作为一种较便宜的消毒剂,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、毒性较大、会放出特殊气味,且容易产生有致癌风险的三卤甲烷等有机氯化合物,故中国、美国等国常改用二氧化氯(ClO?)、氯胺或臭氧等代替氯气作为水的消毒剂。

除了用于消毒,氯气也是一种重要的化工原料,用于制造盐酸和漂白粉、制造氯代烃。也可以用于制造多种农药、制造氯仿等有机溶剂。此外氯气还广泛用于造纸、纺织、有机合成、金属冶炼等行业,也有作为化学武器的纪录:氯气弹在年由德国陆军首次在军事用途上使用,对比利时境内伊普雷的英法联军,使用此武器,造成重大伤亡及战果。

氯气是最“原汁原味”的化学武器,第一次使用化学武器是在年的伊普尔战役,当时德军被困在一个山头上,下面有英法联军的围攻。德军当时只凭人力无可茶何,但是他们有他们的独门武器,氯气。他们把将近吨的氯气往英法联军的方向放出。英法联军顿时死伤了一大半。就如美国对日本使用原子弹一样,全世界立刻得知了化学武器的威力。不只是氯气芥子气,光气,VX神经毒气,纷纷被搬到战场上。这种反人道的武器,被《化武公约》直接封杀。化学与武器从此销声医迹。但是化学武器并不是就此消失了,这种恐怖的武器仍然在某些局部冲突上使用。愿世上没有化学武器——我们的共同心愿~

08

氯与生活

氯是人体必需的常量元素之一,是维持体液电解质平衡所必需的,也是胃液的一种必需成分。

No.1

氯是什么?

膳食中的氯大多以氯化钠的形式被摄入,以氯离子的形式被吸收。主要在小肠内吸收,吸收速度很快。氯在体内主要以氯离子的形式与钠和钾化合存在。其中氯化钾主要在细胞内液,氯化钠主要在细胞外液。氯主要通过肾脏排泄,也会通过汗液排出。

No.2

氯对我们有什么用?

氯离子是体内主要的阴离子,在维持细胞内外渗透压方面有重要作用。维持体液酸碱平衡参与血液CO?运输。一般不会由膳食引起缺乏,但大量出汗、腹泻呕吐等可能引起氯缺乏。氯缺乏容易引起掉发和牙齿脱落。氯过量并不常见,但过量时可导致代谢性酸中毒。

咳咳,注意了嗷——

认识“K粉”远离毒品

要说K粉,我们得先来认识氯胺酮,氯胺酮作为医用静脉全麻药品,具有安眠、镇痛作用,氯胺酮化学名为2-邻-氯苯基-2-甲氨基环已酮,是苯环已哌啶的衍生物。因为其物理形状通常呈白色粉末,而英文名称的第一个字母是K,故俗称“K”粉。熔点为92℃,白色结晶粉末,无臭,易溶于水。与海洛因一样,由于迷恋氯胺酮的分离性幻觉药效,人类又作死的滥用开来。年,美国旧金山和洛杉矶市首先报告氯胺酮滥用病例。此后,毒贩们将它制作成片剂、粉剂,登上街头毒品黑市交易中,由于其英文名为Ketamine,又根据形状,人们取其首位字母即K粉。年,K粉流入日本、泰国和香港地区。中国公安部于年将K粉归纳于毒品,(作为毒品,大剂量的氯胺酮会使人上瘾)并对其进行严格的管控,年,升为第一类精神药品,加强管制及惩处相关犯罪。青少年是祖国的未来、民族的希望。然而,毒品就像神话故事中索命的“恶鬼”一样,一旦沾上就使人跌入万劫不复的“深渊”。为了让宝贵的生命绽放出绚丽的光彩,为了我们的家庭更加幸福,让我们从心底喊出庄重的誓言:珍爱生命,拒绝毒品,远离毒品。

生活的意义在于无穷地探索尚未知道的东西,在于不断地增加更多的知识。欣赏完“氯”的精彩表演,相信你一定涨了不少知识,愿这些知识在你聪明的小脑瓜中有一方“安家之地”,在学习探索的道路上,愿你学到的知识终会被建造成壮观的摩天大楼!

扫描


转载请注明:http://www.gongyinglianmeng.com/yqsy/5594.html


当前时间: