氯和氧究竟哪个更强

氯和氧究竟哪个更强
氯和氧究竟哪个更强?
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关于氯和氧，氯气和氧气谁更强，谁氧化性强，谁非金属性强，大家
有很多疑问，在化学课上，在网上，百度知道，问问中也有很多人问。

老师和
网友们回答的有的是不正确的，有的是不全面，下面我们通过对它们的化学性
质进行比较来看看，氯和氧哪个更强！
在元素周期表的所有元素中，氟元素高高在上，氟有最强的非金属性，氟单质有最强的氧化性，这个是公认的毫无疑问。

但氧和氯均弱于氟，处于对
角线位置，较难比较。

其实通过他们不同的化学性质可以得出结论。

一.氯的化学性质
氯，氯元素属于卤族元素，位于氟的下面，元素符号Cl,原子序数，17，原子量35.5，第一电离能为1251千焦/摩尔。

氯原子有3层电子，最外层
电子数为7，很容易得到电子。

氯拥有最强的电子亲和势，数值为349，大于氟的328，这也增强了氯得电子的能力。

氯元素是典型的非金属元素，非金属性很强，氯很容易得到电子。

元
素电负性为3，最新数据为3.16（鲍林数据）。

氯元素有很强的非金属性，可
以和所有的金属发生反应，和除惰性气体，碳和氮之外的非金属化和。

氯元素的表现形式为氯气，符号为Cl2,包括氯在内的所有卤族元素都
是双原子分子，两个原子间通过化学键连接，键能为242千焦/摩尔。

氯气在常温常压下是一种有刺激性味道的黄绿色有毒气体。

氯气容易
液化，在零下34.4度就开始变成液体。

氯气液体成为液氯。

氯气和液氯都是单质，注意液氯和氯水的区别，氯水是氯气溶于水形成的液体，为混合物，里边
含有水，盐酸和次氯酸。

氯气密度为3.214克/升，可溶于水，常温下1体积水能溶解2体积氯气，易溶于二硫化碳，四氯化碳等有机溶剂。

1774年，瑞典的舍勒用盐酸和二氧化锰反应，制得氯气；1810年由戴维确定了氯元素的存在。

制取氯气的方程式为：
MnO2+4HCl===MnCl2+H2O+2Cl2↑(条件：加热）
也可以用高锰酸钾和浓盐酸反应获得，常温即可
2KMnO4 + 16HCl = 2KCl +2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
工业制取大量氯气通过电解饱和食盐水获得：
2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2↑+ Cl2↑
氯化物除了氯化银和氯化亚汞外都溶于水，氯化亚汞比氯化银更不易溶于水。

氯气的化学性质很活泼，它是一种活泼的非金属单质。

可以和所有的金属和除碳，氧，氮和惰性外的非金属直接化和。

正因因此，自然界中没有游离态的氯。

其化合价为，-1，0，+1，+3，+5，+7..氯气的电极电势为1358，有较强的氧化性。

干燥的氯气不和铁反应，氯气可以用铁罐来运输。

氯原子的最外电子层有7个电子，在化学反应中容易结合一个电子，使最外电子层达到8个电子的稳定状态，因此氯气具有强氧化性。

氯气的强氧化性表现为以下几个方面：
1.作为消毒剂
氯气可以作为一种廉价的消毒剂，一般的自来水及游泳池就常采用它来消毒。

但由于氯气的水溶性较差，且毒性较大，及会放出特殊气味，容易产生有机氯化合物，故常使用二氧化氯（ClO2）代替氯气作为水的消毒剂（如中国内地、美国等）。

2.漂白性
湿润的氯气可用于纸浆和棉布的漂白，不同于SO2的漂白性，氯气的漂白性为不可还原且较为强烈，因此不宜以此作为丝绸之漂白剂。

之所以强调湿润的是因为
Cl2 + H2O → HCl + HClO (可逆反应)
HClO → HCl + [O] (可逆反应；生成的[O]是游离氧，正是这个游离氧氧化了有机染料使之褪色)次氯酸的分解反应在光照或受热时速度加快。

因此干燥的氯气并不具有这个性质。

3.与金属反应
氯气可与钠等活泼金属直接化合。

也能跟铜等不活泼金属起反应。

2Na + Cl2 → 2NaCl （反应慢，点燃的时候剧烈反应）
Cu + Cl2 → CuCl2 (反应条件加热或点燃)
4.与非金属反应
氯气可与氢气反应生成氯化氢。

反应的化学方程式：
H2 + Cl2 → 2HCl
值得一提的是反应条件对上述反应的现象有很大影响：
如果氢气与氯气事先充分混合，在光照条件下发生爆炸；
如果氢气在氯气中安静地燃烧，现象为苍白色火焰，同时伴有白雾（HCl溶解于空气中的水形成的盐酸小液滴）生成。

5.氯气和一些有机物发生加成和取代反应。

例如在光照条件下和甲烷发生取代反应：
CH4+CI2→CH3CI+HCI
CH3CI+CI2→CH2CI2+HCI
CH2CI2+CI2→CHCI3+HCI
CHCI3+CI2→CCI4+HCI
二.氧的化学性质
氧元素的化学符号为O，原子序数为8，原子量为16，氧原子有两个
电子层，最外层电子数为6，容易得到电子。

氧元素在地壳中的含量最高，在
空气中仅次于氮元素，在宇宙中，居第三位，仅次于氢和氦。

氧的电负性为
3.5，最新数据3.44（鲍林数据），第一电离能1314，电子亲和能为141，只
有氯元素的1/3。

化合价，-2，-1，0，+1，+2，一般为-2价和零价，-1价存
在于过氧化物中，正价存在于和氟组成的化合物中。

氧元素的表现形式，目前有氧气O2,臭氧，O3,四分子氧，O4.其中O4
研究较少。

他们均是单质互为同素异形体。

稳定性，O2稳定性最高，O4稳定性最差，普通条件下不存在，O3居中；氧化性O4氧化性最强，和氟相仿或者超过氟，臭氧居中，O2氧化性最弱。

O4的详细性质，化学家们正在研究中。

氧的非金属性仅次于氟，有很强的非金属性，氧原子最外层有6个电子，容易得到电子，但是得电子能力小于氟，同时氧的电子亲和能只有141，
明显小于氟和氯。

氧元素可以和除惰性气体外的所有元素直接化和。

和绝大多
数有机物发生反应（一些含氟的有机物除外）和惰性气体氙能间接生成化合物，如三氧化氙，四氧化氙等。

而氟元素可以直接和惰性气体氙化和生成二氟化氙，四氟化氙，六氟化氙，这说明氧的得电子能力弱于氟。

A.氧气，化学是O2,分子式，32，。

氧气在通常情况下是无色无味的
气体，密度，1.429克/升，零下183度会变成液态。

氧气的溶解度较小，标准
情况下，1体积水能溶解0.049体积的氧气。

水中溶解的氧气是水生物维持生
命的基础。

氧气是双原子分子，氧分子的结构比较特殊，并不是纯粹的双键，氧
分子单键的键能经过测试为141千焦/摩尔，如果是真的双键，氧气分子的键能也就是282千焦/摩尔罢了，可事实上氧气分子的键能高达498千焦/摩尔；另
外氧气分子有明显的顺磁性，表明氧气分子中有成单电子，也就是单个的电子。

它的结构应该是首先共用一对电子形成一个键，而上下各共用三个电子（必须
有成单电子）形成pai键。

所以总的来看，它是共用了4对电子。

所以氧气分
子化合键的键能远大于普通的双原子分子，而又明显小于氮气分子的三键。

这
么大的键能显而易见会很大程度的影响氧的活泼性。

氧气有较强的氧化性，是很活泼的氧化性气体，其标准电极电势为
1.23.氧气可以和除黄金外的所有金属元素直接化和，和金的反应有争议，有些化学家认为能反应，但是过程很慢，已知的两种金的氧化物三氧化二金和氢氧
化金；氧气不能和氟，氯，溴，碘直接反应，也不能和惰性气体直接反应，但
是可间接生成氟氯溴碘的化合物，和惰性气体氙的化合物。

其他非金属元素均
能和氧气直接化和。

氧气能和大多数有机物直接反应。

氧气的制取：
最早用氧化汞加热分解来获得：
HgO===Hg+O2↑(加热）
双氧水分解：
H2O2===H2O+O2↑(光照，加热或者金属离子催化比如二氧化锰，硫酸铜，氯化铁等）
氯酸钾分解，需要用二氧化锰催化：
2KClO3===2KCl+3O2↑ (用二氧化锰催化，加热）
高锰酸钾分解：
2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑(加热）
工业大量制取：
将空气液化，然后根据变成液体的空气成分液化温度不同，来得到纯
氧
电解水：H2O===H2↑+O2↑ (持续放电，写成电解即可）
氧气化学性质表现（主要是氧化性）
1.和活泼金属反应
4Na+O2===2Na2O
2Na+O2===Na2O2
2.和不活泼金属反应
Cu+O2===CuO (加热)
3.和非金属反应
H2+O2==H2O (点燃)
4..和有机物反应
CH4+2O2==CO2+2H2O （点燃）
氧气是地球上的生物存在的基础，另外一个条件是水。

B.臭氧
臭氧，化学式O3,分子量48，密度，2.144克/升，零下112.4度液化。

常温常压下有刺激性的味道，类似氯气，呈淡蓝色。

臭氧在标准状态下溶于水，溶解度是氧气的10倍多，1体积水能溶解，约0.6体积的臭氧。

臭氧的分子结构，臭氧分子是三原子分子；具有等腰三角形结构，含
有一个3中心4电子离域π键，三个氧原子分别位于三角形的三个顶点，顶角
为116.79度，密度约为氧气的1.5倍，其沸点和凝固点圴高于氧。

低浓度的臭氧闻起来就像下过雨后出门闻到的“新鲜空气”的那种气味，十分怡人。

臭氧
是抗磁性，这意味着它的电子都是成对的。

臭氧的制取，一般是放电或者紫外线照射。

2O==3O2 放电，或者强紫外线照射，同时放出大量的热。

臭氧性质不稳定，常温就会缓慢分解，在光照，催化剂条件下，分解
明显变快，加热到200度以上会明显分解，270度以上迅速分解。

臭氧分解会
产生少量的原子氧，因而具有比氧气强得多的氧化性，其标准电极电势为
2.076，在单质中仅次于氟。

在常温下可将银氧化成氧化成过氧化银，将硫化
铅氧化成硫酸铅，还能强烈的腐蚀橡胶等有机物，能使色素失去颜色。

臭氧的用途：
1.吸收阳光中的紫外线辐射，保护地球上的生物，如果没有臭氧层，
地球上的绝大多数生物包括人类将会灭绝。

只会在深水存在一些低等生物。

2.用臭氧来杀菌消毒。

据介绍，臭氧是目前已知最强的氧化剂之一，
是广谱、高效、快速杀菌剂。

它对于使人和动物致病的细菌、病毒和微生物有
很强的杀灭作用。

其杀菌效果与氧乙酸相当，强于甲醛，杀菌力比氯高10倍。

对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌杀灭率高达99.5%。

臭氧在常温光照下大约30分
钟就会自行分解变成氧气，因而没有任何残留和二次污染。

臭氧极易溶解于水，而生成臭氧水。

臭氧水浓度在0.1-0.2mg/L时即可杀菌，达到0.4mg/L时可杀
灭病毒。

灭菌速度比氯及其他灭菌剂高600-3000倍。

3.利用臭氧的强氧化性来实现一些化学反应。

臭氧能迅速氧化碘离子成碘单质，这被用来检测臭氧的含量。

氧气氧
化碘离子的过程比臭氧慢的多。

三.氧和氯化学性质的差异
物理性质的差别网上有，大家一看就知道了，比如密度，溶解度，液
化温度等等。

现在我们来看化学性质的异同。

他们的相似的化学性质，都有很强的非金属性；其单质有较强的氧化性。

不同点：
1.氧元素的非金属性大于氯元素，氧原子的氧化性也强于氯原子。

注意，非金属性一般指元素，氧化性指原子或者元素单质。

表现
A.氧元素的电负性为3.44，氯为3.16，氧大于氯
B.氯和氧组成的化合物，氯显示正价，氧为负价
C.氯气溶于水发生歧化反应，部分氯失去电子被氧原子氧化显示正1价
D.用紫外线照射，或者放电，臭氧可以将氯氧化成六氧化二氯，如果两元素都是原子状态，无需条件直接反应
E.加热的情况下,氧气(不是空气)可以和绝大多数氯化物反应,将氯离子氧化成氯气,(一些加热就分解的氯化物除外),其实就是置换反应。

比如:
4FeCl3+3O2===2Fe2O3+6Cl2 (加热，要求纯度较高的氧气，用空气反应不明显，甚至无反应）
F.高浓度的臭氧，可以迅速将氯化氢或者盐酸氧化，生成水，氧气和氯气（需要注意的是空气中的臭氧含量达到百分之10就会爆炸，所以这个反应很少有人去做）
臭氧也可以将氯化物氧化
２ＮaＣｌ＋４Ｏ3＝＝＝２ＮaＣｌＯ3＋３Ｏ2（在密封环境下通入臭氧），空气环境中不反应。

G.氧气和硫反应生成二氧化硫，臭氧能生成三氧化硫，而氯气在加热的情况下可以和硫反应生成+1和+2价的硫，生成+4价的硫很困难。

不能将硫氧化成+6价；
H.由于非金属性不够强，氯原子的的电子能力也不够，所以氯不能将氮氧化，而氧在高温或者放电情况下可以将氮气氧化。

2.氧气和氯气氧化性比较（不是两个元素比较）
A.测试证明，氧气的标准电极电势为1.23，氯气为1.358，说明常温
下氧气的氧化能力弱于氯气
B.氯气能和包括金铂在内的所有金属发生反应，而氧气由于和黄金反
应过慢，过程可能几个月甚至好多年，被认为不和金反应（金有亲卤族元素的
性质，连碘都能和金反应）
C.氯气和铁反应，生成三氯化铁，铁为+3价，而氧气和铁反应（条件
同为点燃）生成的是四氧化三铁，是+2和+3价铁的混合，说明氯气的氧化性稍强于氧气
D.氧气和氢气混合，如果不加热，不点燃，放几年也不会反应变成水，光照也不会反应；而氯气和氢气混合，光照的时候会反应甚至爆炸（臭氧会和
氢气缓慢反应，混合一段时间后发现试管有水珠生成；而氧气不行）。

说明氧
气的氧化性弱于氯气
E.光照情况下，将氯气通入水中，过一会儿有氧气生成，而将氧气通
入盐酸中无反应。

说明氯气氧化性稍强于氧气。

反常情况：常温下，很活泼金属和氧气反应的速度比氯气快，没有条
件就能反应；而氯气如果不加热，不点燃，和钠，镁等很活泼金属反应很慢。

加热或者高温条件下。

氧气的氧化性比氯气强的多，可是依然不能和
黄金反应，金元素有很强的厌氧性；连碘，和碲都可以和金反应，强大的氧气
却偏偏不能和金结合？但在和非金属，有机物反应的方面，氧气比氯气强的多。

比如氧和硫，和碳，和有机物的反应。

同样，由于氧气的氧化能力不够强，氧气不能将溴和碘氧化，而氯气
却可以，一方面是氯溴碘为同一主族，相互亲近，另外也说明，常温下氧气的
氧化性确实弱于氯气。

甚至加热的情况下氧气也不能将溴，碘氧化。

换成氧化
能力很强的臭氧，在光照条件下就可以将溴和碘氧化
4O3+4I2===2I2O5+O2 （日光照射或者40度）
总结：
1.氧元素的非金属性强于氯元素，氧原子的氧化性强于氯原子
2.常温下，氯气的氧化能力稍强于氧气（但和很活泼的金属除外），
不管是常温或者高温，氯气和不活泼金属的反应活性都强于氧气，原因是，氧
气分子的键能太大，束缚了氧原子，另外氯的电子亲和势为349，氧只有142，相差3倍。

3.加热或者高温的情况下，氧气分子化合键削弱，反应活性增加，可
以将大多数氯化物中的氯离子氧化成氯气，置换出来。

这时候氧气的氧化性强
于氯气。

4.和非金属和有机物的反应中，氧气的活性强于氯气，特别是加热，
点燃的情况下。

比如氧气在点燃的情况下可以将绝大多数有机物氧化成二氧化
碳和水和其他元素，而氯气和有机物发生的一般是取代和加成反应。

比如和甲
烷反应，即使加热高温氯气只能将甲烷中的碳从-4氧化到零价。

氧气却能将碳
氧化成二氧化碳，碳为+4价，再如和硫的反应，加热的情况下，氯只能将硫氧
化到+2价，而且反应速度很慢，需要一天的时间。

而氧气在加热的情况下可以
马上将硫氧化到+4价。

特殊：
1.氯气不能和碳发生反应，不是氧化能力不够，是分子结构限制
2.干燥的氯气不和铁反应
3.氧气不能和氟，氯气，溴，碘卤族元素反应。

原因是氧气的氧化性
不够强，还不足以将非金属性很强的卤族元素氧化。

4.氯气不能和氮气反应，高温，放电也不能，根本原因是氯元素和氮
元素的非金属性很接近，原来的数据是一样的，现在氯的是3.16，氮是3.04（鲍林数据）；甚至在另外两种电负性数据中，氯弱于氮；在三氯化氮中，氯
和氮的共用电子对偏向于氮原子，氯为+1价。

5.氯不能和惰性气体反应，也没有任何化合物，有报道说有二氯化氙，还没有被证实。

氧也不能和惰性气体反应，但是和氙有化合物。

6.氧气，甚至臭氧被认为不能和黄金反应，许多化学家认为反应，只是过程过慢，不然自然界哪里来的三氧化二金和氢氧化金，金元素有很强的厌氧性。

好了先说到这里，大家如果有疑问，欢迎指出！
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