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氯气（Cl₂）是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，具有多种重要的化学性质。它在自然界中通常以气态存在，并广泛用于各种工业过程中。下面将详细介绍氯气的物理性质...

氯气（Cl₂）是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，具有多种重要的化学性质。它在自然界中通常以气态存在，并广泛用于各种工业过程中。下面将详细介绍氯气的物理性质、化学性质以及应用。物理性质氯气在标准状况下是一种黄绿色气体，密度比空气大，约为3.21 g/L。它的熔点为-101.00°C，沸点为-34.05°C。氯气在水中的溶解度较低，但在加压和降温条件下可以形成液态或固态氯。化学性质氯气是一种非常活泼的气体，具有强氧化性。它可以与多种元素和化合物发生化学反应，表现出以下主要性质：1. 与金属反应氯气可以与许多金属反应，生成相应的金属氯化物。例如，当氯气与钠反应时，会生成氯化钠（食盐）：2Na + Cl₂ → 2NaCl2. 与非金属反应氯气还可以与非金属元素反应，如与氢气反应生成氯化氢：H₂ + Cl₂ → 2HCl3. 与水反应氯气溶于水时，部分氯气与水反应生成盐酸和次氯酸：Cl₂ + H₂O → HCl + HClO次氯酸具有漂白性和强氧化性，常用于漂白和消毒。4. 与碱反应氯气可以与碱反应，生成相应的氯化物和次氯酸盐。例如，与氢氧化钠反应：Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O这个反应在工业生产中常用于制备次氯酸钠，一种常用的漂白剂和消毒剂。5. 与还原剂反应氯气具有很强的氧化性，可以与还原剂（如硫化物、亚硫酸盐等）发生氧化还原反应，生成相应的氯化物和硫或硫酸盐等。应用氯气在许多领域都有广泛的应用，以下是一些主要的应用领域：1. 工业生产氯气是许多重要化工产品的原料，如氯乙烯、聚氯乙烯、氯化苯等。此外，它还用于生产漂白粉、消毒剂、农药等。2. 水处理氯气及其化合物在水处理中起着重要作用，可用于消毒饮用水和废水，杀灭水中的细菌和病毒。3. 纺织工业氯气在纺织工业中用于漂白和染色，如用于棉花的漂白和羊毛的染色等。4. 金属冶炼氯气可用于提取某些金属，如钛、铀等。通过与金属氧化物反应，可以将金属从氧化物中还原出来。5. 环境保护氯气可用于控制环境污染，如用于处理工业废气中的硫化氢、氰化氢等有毒气体。安全注意事项尽管氯气在许多领域都有广泛应用，但由于其具有毒性、刺激性和腐蚀性，因此在操作过程中需要注意安全。操作人员应佩戴适当的防护装备，如防毒面具、防护手套和防护服等。此外，应避免氯气与易燃物质接触，以防发生火灾或爆炸。在储存和运输过程中，也应确保容器的密封性良好，避免泄漏和污染环境。