氯思维导图

## 氯思维导图

### 中心主题：氯 (Cl)

#### I. 元素属性

*   **A. 基本信息**
    *   1.  元素符号：Cl
    *   2.  原子序数：17
    *   3.  原子量：35.453 amu
    *   4.  电子排布：[Ne] 3s² 3p⁵
    *   5.  族/族号：17族 (卤族元素)
    *   6.  周期：第3周期
*   **B. 物理性质**
    *   1.  状态：常温下为黄绿色气体
    *   2.  气味：刺激性气味，有毒
    *   3.  熔点：-101.5 °C
    *   4.  沸点：-34.04 °C
    *   5.  密度：3.214 g/L (0 °C, 1 atm) (比空气重)
    *   6.  溶解性：溶于水，形成氯水 (Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO)
*   **C. 化学性质**
    *   1.  氧化性：强氧化剂
        *   a.  易得电子：Cl + e⁻ → Cl⁻
        *   b.  反应活性：能与大多数金属和非金属反应
    *   2.  反应类型
        *   a.  与金属反应：2Na + Cl₂ → 2NaCl (剧烈，放热)
        *   b.  与氢气反应：H₂ + Cl₂ → 2HCl (光照或点燃)
        *   c.  与非金属反应：P + Cl₂ → PCl₃ (有限氯气) / PCl₅ (过量氯气)
        *   d.  与水反应：Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO (可逆反应)
        *   e.  与碱反应：Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O (冷，稀)
                             3Cl₂ + 6NaOH → 5NaCl + NaClO₃ + 3H₂O (热，浓)
        *   f.  与卤族元素反应：Cl₂ + Br₂ → 2BrCl
    *   3.  化合价：常见化合价 -1, 0, +1, +3, +5, +7
*   **D. 同位素**
    *   1.  天然同位素：³⁵Cl (75.77%), ³⁷Cl (24.23%)
    *   2.  放射性同位素：³⁶Cl (半衰期长，用于地质年代测定)

#### II. 制备方法

*   **A. 工业制法**
    *   1.  电解饱和食盐水 (氯碱工业)
        *   a.  原理：2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑
        *   b.  阳极：2Cl⁻ - 2e⁻ → Cl₂↑
        *   c.  阴极：2H⁺ + 2e⁻ → H₂↑
    *   2.  戴康法 ( Deacon process)
        *   a.  原理：4HCl + O₂ → 2Cl₂ + 2H₂O (催化剂 CuCl₂)
        *   b.  用于回收盐酸中的氯气
*   **B. 实验室制法**
    *   1.  氧化浓盐酸
        *   a.  MnO₂ + 4HCl(浓) → MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O (加热)
        *   b.  KMnO₄ + HCl
        *   c.  KClO₃ + HCl

#### III. 重要化合物

*   **A. 氯气 (Cl₂)**
    *   1.  用途：
        *   a.  生产盐酸、漂白剂、消毒剂
        *   b.  有机合成的原料
        *   c.  自来水消毒
    *   2.  毒性：有毒，刺激呼吸道
    *   3.  储存：液氯储存于钢瓶中
*   **B. 盐酸 (HCl)**
    *   1.  性质：无色液体，具有刺激性气味，易挥发，具有强酸性
    *   2.  用途：
        *   a.  工业清洗剂
        *   b.  化学试剂
        *   c.  金属加工
    *   3.  制备：氯化氢溶于水
*   **C. 次氯酸 (HClO)**
    *   1.  性质：弱酸，不稳定，具有强氧化性和漂白性
    *   2.  制备：氯气与水反应，氯气与稀氢氧化钠反应
    *   3.  用途：漂白剂，消毒剂
*   **D. 氯化物 (含Cl⁻的盐)**
    *   1.  氯化钠 (NaCl)：食盐，重要的化工原料
    *   2.  氯化钾 (KCl)：化肥
    *   3.  氯化钙 (CaCl₂)：干燥剂，融雪剂

#### IV. 应用领域

*   **A. 消毒杀菌**
    *   1.  自来水消毒：使用氯气或次氯酸钠
    *   2.  游泳池消毒：使用氯制剂
    *   3.  医疗器械消毒
*   **B. 漂白**
    *   1.  纸浆漂白
    *   2.  纺织品漂白
*   **C. 有机合成**
    *   1.  生产农药、塑料、药物等
    *   2.  氯代烃
*   **D. 化学工业**
    *   1.  氯碱工业：生产氯气、氢气和氢氧化钠
    *   2.  生产盐酸
*   **E. 冶金工业**
    *   1.  用于提取稀有金属

#### V. 安全与防护

*   **A. 毒性**
    *   1.  氯气具有毒性，吸入高浓度氯气可引起呼吸道损伤，甚至死亡
    *   2.  皮肤接触液氯可引起冻伤
*   **B. 防护措施**
    *   1.  在通风良好的环境中操作
    *   2.  佩戴防毒面具或呼吸器
    *   3.  穿戴防护服和手套
    *   4.  防止氯气泄漏
*   **C. 急救措施**
    *   1.  吸入氯气：立即转移到空气新鲜的地方，吸氧
    *   2.  皮肤接触：用大量清水冲洗
    *   3.  眼睛接触：用大量清水冲洗，并立即就医