结构

　　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。

　　②分子结构：氯分子为双原子分子，分子式Cl2

　　③离子结构：氯离子最外层有8个电子，因而很稳定

原子和离子

物理性质

　　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。

　　②密度：比空气密度大，标况时是71/22.4=3.17g/L 。

　　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。

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，形成氯水，产生的次氯酸具有漂白性，可使蛋白质变质，且见光易分解。

化学性质

　　化学式：Cl2

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。

②助燃性

　　在一些反应中，氯气可以支持燃烧。

　　【例】

　　铜在氯气中燃烧生成氯化铜

　　化学方程式：Cu＋Cl2＝CuCl2（条件：点燃）

　　现象：铜剧烈燃烧并生成棕黄色烟

　　铁在氯气中燃烧生成氯化铁

　　化学方程式：2Fe＋3Cl2＝2FeCl3（条件：点燃）

　　现象：剧烈燃烧并生成棕褐色烟

　　氢气在氯气中燃烧生成氯化氢

　　化学方程式：H2＋Cl2＝2HCl（条件：点燃或光照）

　　现象：安静燃烧产生苍白色火焰，并有白雾产生，光照时会发生爆炸现象

③与金属反应

　　【例】

　　钠在氯气中燃烧生成氯化钠

　　化学方程式：2Na＋Cl2＝2NaCl（条件：点燃）

　　现象：钠剧烈燃烧并产生白烟

　　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。

④与非金属反应

　　【例】

　　氢气在氯气中燃烧或受到光照生成氯化氢气体

　　化学方程式：H2+Cl2=2HCl（条件：点燃或光照）

　　现象：燃烧发出苍白色火焰，光照时会发生爆炸现象

⑤与水反应

　　在该反应中，氧化剂是Cl2，还原剂是Cl2,在水中有汽化现象。

　　化学方程式是：Cl2+H2O＝HCl+HClO

⑥与碱溶液反应

　　【例】

　　Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O

　　2Cl2＋2Ca(OH)2＝CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O

　　上述两反应中，Cl2作氧化剂和还原剂，有汽化现象。

⑦与盐溶液反应

　　【例】

　　Cl2＋2FeCl2＝2FeCl3

用途

　　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．

制取

　　1．工业生产中用直流电电解饱和食盐水法来制取氯气：

　　2NaCl＋2H2O＝（通电） H2↑＋Cl2↑＋2NaOH

　　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、KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2，发生的反应分别是：

　　4HCl（浓）＋MnO2 ＝（加热）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

　　14HCl＋K2Cr2O7＝2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑

　　16HCl＋2KMnO4＝2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑

　　6HCl＋KClO3＝KCl＋3H2O＋3Cl2↑

　　4HCl＋Ca(ClO)2＝CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑

　　如不用浓盐酸，亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替．如：

　　2NaCl＋MnO2＋3H2SO4（加热）＝2NaHSO4＋MnSO4＋Cl2↑＋2H2O

　　也可用非金属之间的置换反应：

　　2HCl + F2 =2HF + Cl2↑

　　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！

生产历史

　　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)和盐酸作用，首先制得了氯气：

　　4HCl(浓)＋MnO2＝ MnCl2＋2H2O＋Cl2↑（条件：加热）

　　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：

　　2NaCl＋3H2SO4(浓)＋MnO2 ＝2NaHSO4＋MnSO4＋2H2O＋Cl2↑（条件：加热）

　　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．

　　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．

　　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：

　　４HCl＋O2 ＝2H2O＋2Cl2↑

　　这种方法被称为狄肯法(又译为地康法)．

　　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．

　　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：

　　2NaCl＋2H2O ＝2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

　　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新纪元．

毒理学简介

　　人吸入LCL 500 ppm/5M。

　　大鼠吸入LC50: 293 ppm/1H。小鼠吸入LC50: 137 ppm/1H。

　　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。

　　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。

　　临床表现

　　急性中毒主要为呼吸系统损害的表现。

　　a. 起病及病情变化一般均较迅速。

　　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。

　　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。

　　d. 少数患者有哮喘样发作,出现喘息,肺部有哮喘音。

　　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。

　　f. 并发症主要有肺部继发感染、心肌损害及气胸、纵隔气肿等。

　　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。

　　h. 血气分析:病情较重者动脉血氧分压明显降低。

　　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。

　　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。

　　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。

　　处理

　　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。

　　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。

　　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>;

　　其他对症处理。

　　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>。

　　标准

　　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)

　　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。

　　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 。

　　常用方程式

　　Cl2 + H2O ==（可逆号） Cl- + H+ + HClO

　　Cl2 + 2OH- == Cl- + ClO- + H2O

　　Cl2 + 2OH- == Cl- + ClO- + H2O

　　Cl2 + 2I- == 2Cl- + I2

　　Cl2 + H2SO3 + H2O == 2Cl- + SO42- + 4H+

　　Cl2 + H2S == 2Cl- + 2H+ + S↓

　　Cl2 + 2Fe2+ == 2Fe3+ + 2Cl-（向FeBr2溶液中少量Cl2）

　　3Cl2 + 2Fe2+ + 4Br- == 2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl-（足量Cl2）

　　2Cl2 + 2Fe2+ + 2Br- == 2Fe3+ + Br2 + 4Cl- （当n(FeBr2)/n(Cl2)= 1 ：1时）　

　　8Cl2 + 6Fe2+ + 10Br-== 6Fe3+ + 5Br2 + 16Cl- （当n(FeBr2)/n(Cl2)= 3 ：4时）　

　　Cl2 + 2I- == 2Cl- + I2

　　Cl2 + 2I- == I2 + 2Cl-（向FeI2溶液中通入少量Cl2）

　　3Cl2 + 2Fe2+ + 4I-== 2Fe3+ + 2I2 + 6Cl- （足量Cl2）

　　4Cl2 + 2Fe2+ + 6I- == 2Fe3+ + 3I2 + 8Cl- （当n(FeI2)/n(Cl2)= 3 ：4时）　

　　2Cl- + 4H+ + MnO2== Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O

　　Cl- + Ag+ == AgCl↓

　　ClO- + H+ == HClO

　　ClO- + SO2 +H2O == 2H+ + Cl- + SO42-

　　ClO- + H2O= HClO + OH-

氯气的发现

　　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。

　　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。

　　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。

　　居家氯气中毒

　　家用84消毒液 与 洁厕液混用会导致氯气中毒

　　因为84主要成分为NaClO 洁厕液主要成分为盐酸

　　两者相遇 产生大量热 并放出氯气