氯根（化合物中存在的一种离子）

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更新时间：2023-05-23
氯根
化合物中存在的一种离子
氯根是指在化合物中存在的一种离子。属于第七主族元素，最外层有七个电子，易得电子，有强氧化性。
基本信息
中文名
化学式
RT.
危害
有腐蚀性
性质
有强氧化性
常见化合物
NH4Cl 、PbCl2等
所处位置
第七主族
最高价氧化物
高氯酸
收起
概述
氯根是指在 化合物中存在的一种离子。
化学性质
氯属于第七主族元素，最外层有七个电子，所以十分容易得电子，有强氧化性。虽然氟的氧化性更强，但由于无法失电子，所以无法形成最高价氧化物。因此氯的最高价氧化物的水化物——高氯酸就是最强的酸。
氯离子有还原性，能被强氧化剂（PbO2 MnO2 KClO3 KClO4 KMnO4 Ca(ClO)2等)氧化
氯离子能与某些离子形成沉淀（如Ag+ Cu+)
氯离子能与某些离子形成配合物，如与Cu2+形成[CuCl4]2-,与Au3+形成[AuCl4]-
氟氯溴碘的最高价氧化物的水化物的酸根AO3-性质相似
氯元素是卤素（氟氯溴碘砹），所以卤素单质有的化学性质氯都有一定条件下均可与氢气反应：H2 + X2 =2HX （特殊：H2 +I2 2HI） Cl2可与水反应：X2 + H2O=HX+ HXO（Cl2、Br2、I2均可与水反应：X2 + H2O=HX+ HXO）Cl2 + 2Br－ = 2Cl－ + Br2 Cl2 + 2Br－ = 2Cl－ + Br2 卤化银 X－ + Ag=AgX↓（X为Cl、Br、I）具有感光性、人工降雨这一条可以检验氯离子
常见化合物
化学式
氯化铵
NH4Cl
PbCl2
氯化钙
CaCl2
CsCl
FeCl2
展开表格
合成
氯化物主要通过化合反应和金属、氧化物、碳酸盐、氢氧化物等与盐酸反应形成。
化合反应
通过金属在氯气中燃烧，可以获得该金属的氯化物，比如金属钠在氯气中燃烧，形成氯化钠，属于氧化反应。
2Na + Cl2 → 2NaCl
金属与酸反应
某些金属与盐酸溶液反应，也可形成该金属的氯化物，属于还原反应。需要注意的一点，不是所有的金属都可以与盐酸反应形成盐，只有在金属活动性顺序列表中排在氢之前的金属才可以与盐酸反应而形成氯化物，比如钠，镁，铝，钙，钾，铁等，而铜，银等金属则不能与盐酸反应形成氯化物。
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑
其它方法
另外也可以通过氧化物、碳酸盐、氢氧化物等与盐酸反应来得到氯化物。
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
人体内氯化物
氯元素以氯化钠的形式广泛存在于人体，一般成年人体内大约含有75－80克氯化钠，其对人体内的水分平衡机制起着重要调节作用。另外在人体的骨骼和胃酸里也含有氯化物，成年人比较合适的氯化钠日摄取量是2－5克。人体内缺少氯会导致腹泻，缺水等症状。婴儿如果由于遗传的因素而缺氯，会导致生长障碍。有专家认为，过多的氯化钠摄取量会导致高血压。
测定方法一
在水质分析中，锅水的碱度、氯根是工业锅炉水质标准中重要的两项指标。根据常规分析方法，碱度与氯根均要单独测定。测定锅水氯根时，常需用酸中和溶液在中性条件下再进行滴定。依据酸碱滴定和沉淀滴定的原理，条件的不同，选用使其互不干扰的指示剂，从而得出一种酚酞碱度、全碱度、氯根的连续测定的方法。
原理
用酚酞作为指示剂，滴定出锅水中酚酞碱度；甲基红—亚甲基蓝作为指示剂滴定出锅水全碱度之后加入硼砂缓冲溶液，使滴定氯离子的溶液酸度控制在6.5≤pH≤10.5范围内，此时溶液恢复到绿色。甲基红—亚甲基蓝为惰性染料，存在于溶液中起衬托作用。然后加入铬酸钾指示剂，二者混合后溶液呈黄绿色。水中氯根单独测定时，终点溶液的颜色变化由黄绿色变为橙色；水中碱度与氯根的连续测定，终点溶液颜色由黄绿色变为橙红色。所以使终点的颜色变化更为明显，从而可实现在连续测定同一水样中酚酞碱度、甲基橙碱度、氯根。
试剂
（1）1%酚酞指示剂（乙醇溶液）；
（2）0.1%甲基橙指示剂.
（3）甲基红—亚基蓝指示剂；
（4）10%铬酸钾指示剂；
（5）[1/2H2SO4]=0.01mol/L硫酸标准溶液；
（6）硝酸银标准溶液(1mL相当于1mgCl－)；
（7）0.01mol/L硼砂缓冲溶液。
组成及变化过程
溶液组成 颜色变化过程
CL- NaOH Na2CO3 1%酚酞
0.01mol/L [1/2H2SO4] v1 红色
CL- Na2SO4 NaHCO3 无色
0.01mol/L [1/2H2SO4] v2 甲基红—亚基蓝
CL- Na2SO4 H2CO3 绿色
加入硼砂 缓冲溶液 紫色
CL- Na2SO4 NaHCO3 溶液呈现绿色
AgNO3 (1mL相当于1mgCl－) a 铬酸钾
AgCL Na2SO4 NaHCO3 黄绿色
Ag2CrO4 橙红色为终点
（1）取100mL透明水样注入250mL锥形瓶中。
（2）加入2~3滴1%酚酞指示剂，此时若溶液显红色，则用硫酸标准溶液滴定至无色，记录消耗的硫酸体积V1。
（3）在上述锥形瓶中再加入2滴甲基红—亚基蓝指示剂。继续用上述硫酸标准溶液滴定至溶液至紫色为止，记录第二次耗酸体积V2(不包括V1)：
（4）在上述锥形瓶中再加入5mL0.01mol/L硼砂缓冲溶液。此时溶液呈现淡绿色再加入1mL 10%铬酸钾指示剂，溶液呈现黄绿色，用硝酸银标准溶液滴定至橙红色为终点，记录消耗硝酸银标准溶液的体积（a）。同时作空白试验。记录消耗硝酸银标准溶液体积(b)。
（5）计算公式
（JD）P=×103
（JD） =
（CL-）= Cl－= 式中：[1/2H2SO4]一硫酸标准溶液的浓度；
V1,V2—滴定碱度所消耗硫酸标准溶液的体积，mL；
a—滴定水样消耗硝酸银溶液的体积,mL；
b—滴定空白消耗硝酸银溶液的体积,mL；
T—硝酸银标准溶液的滴定度；
V—水样体积，mL。
1.4 结论
（1）当水样中氯离子含量大于100mg/L时，须按下表1中规定的量取样，并用蒸馏水稀释至100mL后测定。
表1 氯化物的含量和取水样体积
水样中氯离子含量(mg/L)5~100101~200201~400401~1000
取水样量(mL)100502510
（2）给水一般无酚酞碱度，直接滴定甲基橙碱度，用同样的方法继续滴定氯根。
（3）缓冲溶液应用0.01mol/L硼砂缓冲溶液。不能选用氨盐和磷酸盐缓冲溶液。因为: Ag+ +NH3→Ag（NH3）+
Ag+ +PO43-→Ag（PO4）↓
故两类缓冲溶液均影响氯离子的测定。
（4）指示剂不宜加入过多，颜色过深，会影响终点判定。
实践证明，碱度与氯根的连续测定，相对误差不大，符合容量分析要求。
测定方法二
沉淀滴定法（氯离子的测定）
试剂
氯化钠标准溶液：（1毫升=1毫克Cl¯）：取基准试剂或优级纯氯化3—4克至于瓷坩埚中，于高温炉升温至500℃灼烧10分钟，然后在干燥器内内冷却至室温；准确称取1.649克氯化钠，现用少量蒸馏水溶解，再用蒸馏水稀释至1000毫升。
硝酸银标准溶液（1毫升=1毫克Cl¯）：称取5.0克硝酸银，溶于1000毫升蒸馏水中，以氯化钠标准溶液标定，标定方法如下：于三个锥形瓶中，用移液管分别注入10毫升氯化钠标准溶液，在各加入90毫升蒸馏水及1毫升10%铬酸钾指示剂，均硝酸银标准溶液用滴定至橙红色为终点，记录硝酸银标准溶液消耗量。计算其平均值C。三个平行试验结果只差应小于0.25%。
另取100毫升蒸馏水，除不加氯化钠标准溶液外，其它手续同上，做空白试验，记录硝酸银标准溶液消耗量B。
硝酸银的浓度（T毫克/毫升）按下式计算：
T=10×L/C-B
式中： B ——空白试验消耗硝酸银标准溶液的体积，毫升；
C ——氯化钠标准溶液消耗硝酸银标准溶液的体积，毫升；
10——氯化钠标准溶液的体积；
10%铬酸钾指示剂（重/容）。
1%酚酞指示剂的配制：（10G/L）称取1克酚酞于100毫升95%乙醇中，摇匀。
0.1N硫酸溶液。
测定方法
（1）、量取100毫升透明水样注入锥形瓶中，加入2-3滴1%酚酞指示液，此时若溶液显红色，则用硫酸标准溶液中和至无色，若不显红色，则用氢氧化钠滴定至红色，然后以硫酸回滴至无色。再加1毫升10%铬酸钾指示剂。
（2）、用硝酸银标准溶液滴定至橙色，记录硝酸银标准溶液消耗量A，同时作空白试验，记录硝酸银标准溶液消耗量B。
氯化物（Cl¯，毫克/升）按下式计算：
Cl¯=（A-B）×1.0×1000/V
式中： A——测定水样消耗硝酸银标准溶液的体积，毫升；
B——滴定空白消耗硝酸银标准溶液的体积，毫升；
1.0——硝酸银标准溶液的滴定度，1毫升=1毫克Cl¯
V——水样的体积，毫升。
危害
众所周知，采暖及制冷水系统腐蚀特别厉害。其中氯根离子超标腐蚀更为严重。
高活性的氯化物离子可以使黑色金属和有色金属发生点腐蚀，如不锈钢、铝、铜。如果水系统中有不锈钢材料，水中存有高浓度的氯根离子时，将会造成不锈钢的局部腐蚀，严重的点腐蚀可造成设备穿孔。氯化物的来源包括焊剂、维护不当的软化水设施、有余氯的自来水，以及清洗剂等。由于点腐蚀，氯根离子的超标，氢氧化铁极易氧化成红棕色铁锈，这就是水系统出现红水的主要原因。
应用
食品，污水处理，饮用水净化，防腐剂以及用于注射死刑。
参考资料
[1]
氯根 · 知网空间[引用日期2014-01-23]