最后更新: 2025-10-26 09:20 查看: 20 次反馈能力测评会员8.2元/月赞助

氯气

## 粗盐提纯
海水中含有大量的盐，故密度较大、味道咸涩。海水中所含的盐大部分是**氯化钠**，氯化钠是生活中和人体内不可或缺的，也被用来生产氯气以及各种含氯和含钠的制品，为人们的日常生活和化学工业提供重要的原料。
把海水引入盐田，利用日光、风力来蒸发浓缩海水，并进一步使食盐结晶出来，这种方法叫做**盐田法**。

![图片](/uploads/2025-10/d240fb.jpg){width=400px}
盐长

通常粗盐中氯化钠含量约为 $80 \% \sim 90 \%$ ，还有 $\mathrm{MgCl}_2$ 、 $\mathrm{MgSO}_4 、 \mathrm{CaSO}_4 、 \mathrm{NaBr}$ 等一些其他的盐以及泥沙等难溶性物质。粗盐中的难溶性杂质可以通过过滤除去，而 $\mathrm{Ca}^{2+} 、 \mathrm{Mg}^{2+} 、 \mathrm{SO}_4^{2-}$ 等可溶性杂质，可通过加人某些化学物质使其生成沉淀后再过滤除去。除去杂质后的氯化钠纯度较高，常称为**精盐**。

## 电解饱和食盐水
从海水晒盐到粗盐提纯，海水中的氯化钠被提取和纯化了。那么，精盐中的氯又是如何转化为氯单质及含氯化合物的呢？19世纪以后，科学家通过电解饱和食盐水制取了氯气，并实现了工业化生产
### 电解饱和食盐水

**实验**：在图2.3所示装置中注入饱和食盐水，并在两边各滴入几滴酚酞试液。以 两个石墨棒作电极，分别与电源的正、负极相连。U形管的阳极（与电源正极相连）处支管用三通阀分别连接针筒和导气管，导气管出口没入淀粉碘化钾溶液；U形管的阴极（与电源负极相连）处支管与针头相连。接通电源后，观察实验现象。
通电后注意适当抽动注射器调整液面高度，并观察注射器内收集到的气体颜色。打开阳极连接的阀门，将阳极产生的气体通入淀粉碘化钾溶液；在针尖处点燃气体。

![图片](/uploads/2025-10/be45a4.jpg)
 
 电解饱和食盐水的化学方程式为：

$$
2 \mathrm{NaCl}+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O} \xlongequal{\text { 通直流电 }} 2 \mathrm{NaOH}+\mathrm{H}_2 \uparrow+\mathrm{Cl}_2 \uparrow
$$

电解饱和食盐水时，阳极上产生**氯气**，阴极上产生**氢气**，电解后还有**氢氧化钠**生成。

用电解饱和食盐水的方法制备氯气、氢气和烧碱，并以它们为原料生产一系列含氯、含钠化工产品的工业称为**氯碱工业**。

电解食盐水的电极反应式
阳极的电极反应式：

$$
2 \mathrm{Cl}^{-}-2 \mathrm{e}^{-}=\mathrm{Cl}_2
$$

阴极的电极反应式：

$$
2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+2 \mathrm{e}^{-}=\mathrm{H}_2+2 \mathrm{OH}^{-}
$$

### 作用
氯碱工业的电能消耗很多，许多企业都重视选用先进的设备来减少电能消耗。例如，20世纪70年代出现了离子膜电解法的工业装置。该工业装置得到的产品质量高，
电能消耗少，对环境污染小，其中离子膜的性能是关键。不断提高离子膜的性能、降低成本仍是当今研究发展的方向。氯碱工业的产品广泛应用于化工、冶金、造纸、纺织、石油等工业以及公用事业中。

![图片](/uploads/2025-10/4184a4.jpg)

## 氯气的性质
氯气是氯碱工业的重要产品之一。氯气具有哪些物理性质和化学性质？重要的含氯化合物有哪些性质，又是如何制备的？让我们通过实验探究，来认识氯气的化学性质及其应用。
氯气分子是由两个氯原子构成的双原子分子。通常情况下，氯气呈黄绿色。**氯气有毒，大量吸入会中毒致死**。

> 氯气$20^{\circ} \mathrm{C}$ 时氯气的密度为 $2.98 \mathrm{~g} \cdot \mathrm{~L}^{-1}$ ，比空气重。压强为 $1 \times 10^5 \mathrm{~Pa}$ 时

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