物理性质

物质结构

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（共价键）。

分子结构图

分子结构：氯分子为双原子分子，分子式Cl₂。

状态

常温常压下为有强烈刺激性气味的黄绿色的气体。

密度

氯气密度是空气密度的2.5倍，标况下ρ=3.21g/cm³。

易液化

熔沸点较低，常温常压下，熔点为-101.00℃，沸点-34.05℃，常温下把氯气加压至600～700kPa或在常压下冷却到-34℃都可以使其变成液氯，液氯是一种油状的液体，其与氯气物理性质不同，但化学性质基本相同。

溶解性

可溶于水，易溶于有机溶剂（例如：四氯化碳）难溶于饱和食盐水。1体积水在常温下可溶解2体积氯气，形成黄绿色氯水，密度为 3.170g/L，比空气密度大。

自然分布

自然界中游离状态的氯存在于大气层中，不过此时的氯气受紫外线经常会分解成两个氯原子（自由基）。是破坏臭氧层的主要单质之一。

化学性质

助燃性

氯气支持燃烧，许多物质都可在氯气中燃烧（除少数物质如碳单质等）。

与金属反应

1、与钠的反应：2Na+Cl2=2NaCl

钠在氯气中燃烧

现象：钠在氯气里剧烈燃烧，产生大量的白烟，放热。

2、与铜的反应：Cu+Cl2=CuCl2

铜在氯气中燃烧

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（绿色较明显），加足量水后，溶液完全显蓝色。

3、与铁的反应：2Fe+3Cl2=2FeCl3

铁在氯气中燃烧

现象;铁丝在氯气里剧烈燃烧，瓶里充满棕红色烟，加少量水后，溶液呈黄色。

4、与镁的反应：Mg+Cl2=MgCl2

镁在氯气中燃烧

现象;非常剧烈的燃烧，生成白色的烟。

注：氯气具有强氧化性，加热下可以与所有金属反应，如金、铂在热氯气中燃烧，而与Fe、Cu等变价金属反应则生成高价金属氯化物。

常温下，干燥氯气或液氯不与铁反应，只能在加热情况下反应，所以可用钢瓶储存氯气（液氯）。

与非金属反应

1、与氢气的反应：H₂+Cl₂=点燃=2HCl

氯气与氢气反应

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。

H₂+Cl₂=光照=2HCl

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。

注：将点燃的氢气放入氯气中，氢气只在管口与少量的氯气接触，产生少量的热；点燃氢气与氯气的混合气体时，大量氢气与氯气接触，迅速化合放出大量热，使气体急剧膨胀而发生爆炸。工业上制盐酸使氯气在氢气中燃烧。氢气在氯气中爆炸极限是9.8%～52.8%。

磷在氯气中燃烧

2、与磷的反应：2P+3Cl₂（少量）=点燃=2PCl₃

2P+5Cl₂（过量）=点燃=2PCl5

现象：产生白色烟雾

3、与硫的反应：2S+Cl₂=点燃=S₂Cl₂

注：在一定条件下，氯气还可与S、Si等非金属直接化合。

4、与水反应：Cl₂+H₂O=HCl+HClO（可逆反应）

现象：水变黄绿色，气泡在水里又冒出来，有刺激性气味。

注：在该反应中，氧化剂是Cl₂，还原剂也是Cl₂，本反应是歧化反应。氯气遇水会产生次氯酸，次氯酸具有净化（漂白）作用，用于消毒——溶于水生成的HClO具有强氧化性。

5、与二氧化硫和水反应：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl

6、与碱溶液反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl₂+Ca（ClO）2+2H2O

注：上述两反应中，Cl₂作氧化剂和还原剂，是歧化反应。

7、与盐溶液反应： Cl2+2FeCl2=2FeCl3

Cl2+Na2S=2NaCl+S

Cl2+2I-=2Cl-+I2↓

Cl2+2Br-=2Cl-+Br2↓

注：中学阶段用来证明氯气非金属性和氧化性比硫强。

8、与二硫化碳反应：CS2+3Cl2→CCl4+S2Cl2

注：反应条件为90℃到100℃。

9、与甲烷的反应：CH₄+Cl₂—光照→CH₃Cl+HCl

CH₃Cl+Cl₂—光照→CH₂Cl₂+HCl

CH₂Cl₂+Cl₂—光照→CHCl₃+HCl

CHCl₃+Cl₂—光照→CCl₄+HCl

现象：黄绿色气体消失，容器内壁出现液珠，容器内压强下降。氯气与甲烷反应时，四个反应同时进行。

10、与乙烯的反应：CH₂=CH₂+Cl₂→CH₂ClCH₂Cl（1，2-二氯乙烷）(加成反应）

11、与苯的反应：

注：该取代反应在氯化铁的催化下才能发生。

C6H6+ Cl2→FeCl3→ C6H5Cl + HCl

注：该加成反应在紫外线照射（无铁）的条件下才能发生。[2]

编号系统

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CAS号：7782-50-5

MDL号：MFCD00010934

EINECS号：231-959-5

RTECS号：FO2100000

BRN号：3902968

PubChem号：暂无[3]

分子结构数据

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1、摩尔折射率：11.74

2、摩尔体积（cm3/mol）：51.3

3、等张比容（90.2K）：109.0

4、表面张力（dyne/cm）：20.4

5、介电常数：无可用的

6、极化率（10-24cm3）：4.65

7、单一同位素质量：69.937705 Da

8、标称质量：70 Da

9、平均质量：70.906 Da[3]

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文章来源：天狐定制

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