3. 氯鹼工業以電解濃氯化鈉溶液（濃鹽水）來製造三種非常重要的化工產品
22.1 氯鹼工業
氯鹼工業以電解濃氯化鈉溶液（濃鹽水）來製造三種非常重要的化工產品 氯氣 氫氣
氫氧化鈉溶液

4. Cl2(g) + 2NaOH(aq) NaCl(aq) + NaOCl(aq) + H2O(l)
22.2 氯漂白劑
家居漂白劑是由氯氣與氫氧化鈉溶液製成的。
氯氣與氫氧化鈉溶液反應，會生成次氯酸鈉（NaOCl）。
Cl2(g) + 2NaOH(aq) NaCl(aq) + NaOCl(aq) + H2O(l)

5. 22.2 氯漂白劑
次氯酸鈉具漂白性質。
圖 氯漂白劑

6. 氯的用途 製造漂白粉和漂白水； 漂白紡織物（如亞麻布、棉布）； 製造有機溶劑； 製造消毒劑、殺蟲劑、油漆、塑膠和氫氯酸； 消毒食水和泳池水。
22.3 氯和次氯酸鈉的用途
氯的用途
製造漂白粉和漂白水；
漂白紡織物（如亞麻布、棉布）；
製造有機溶劑；
製造消毒劑、殺蟲劑、油漆、塑膠和氫氯酸；
消毒食水和泳池水。
圖 一些含氯的產品

7. 22.3 氯和次氯酸鈉的用途
氯的用途
圖 氯可用來消毒泳池水

8. 次氯酸鈉的用途 漂白衣物上的污漬； 消毒和清潔排水道、廁所和洗滌槽； 消毒泳池水； 處理廢水，可減少異味及幫助微生物分解廢水中的有機廢物。
22.3 氯和次氯酸鈉的用途
次氯酸鈉的用途
漂白衣物上的污漬；
消毒和清潔排水道、廁所和洗滌槽；
消毒泳池水；
處理廢水，可減少異味及幫助微生物分解廢水中的有機廢物。

9. 22.4 從電解濃鹽水製造氯
於實驗室進行電解濃鹽水
圖 電解濃鹽水

10. 氯氣和氫氣會混合及產生反應，生成氯化氫氣體。
22.4 從電解濃鹽水製造氯
用簡單的裝置電解濃鹽水會產生兩個問題：
氯氣和氫氣會混合及產生反應，生成氯化氫氣體。
氯氣會直接與電解池中的氫氧化鈉溶液反應。

11. 避免各種生成物混合。汞電解池是常用的電解池之一。
22.4 從電解濃鹽水製造氯
避免各種生成物混合。汞電解池是常用的電解池之一。
圖 工業用的汞電解池

12. Na+(aq) + e– + Hg(l) Na/Hg(l)
22.4 從電解濃鹽水製造氯
汞電解池
在電解過程中，氯氣和鈉分別在碳陽極和汞陰極生成。
在陽極上產生的反應：（碳陽極）
2Cl–(aq) Cl2(g) + 2e–
在陰極上產生的反應：（汞陰極）
Na+(aq) + e– + Hg(l) Na/Hg(l)
鈉汞齊

13. 汞電解池 鈉在汞中溶解，生成鈉汞齊。 鈉汞齊隨即流至另一個間隔中，並與水反應，生成氫氣和氫氧化鈉溶液。還原的汞可再用。
22.4 從電解濃鹽水製造氯
汞電解池
鈉在汞中溶解，生成鈉汞齊。
鈉汞齊隨即流至另一個間隔中，並與水反應，生成氫氣和氫氧化鈉溶液。還原的汞可再用。
2Na/Hg(I) + 2H2O(I) NaOH(aq) + H2(g) + 2Hg(l)
鈉汞齊

14. 22.4 從電解濃鹽水製造氯
汞電解池
圖 汞電解池

15. 汞電解池 可是，上述過程會產生含有汞化合物的有毒廢料。如果把這些廢料排放入河流和大海，會造成嚴重的污染問題，海洋生物會死於汞中毒。
22.4 從電解濃鹽水製造氯
汞電解池
可是，上述過程會產生含有汞化合物的有毒廢料。如果把這些廢料排放入河流和大海，會造成嚴重的污染問題，海洋生物會死於汞中毒。
圖 22.7
魚類死於汞中毒

16. 22.5 氯
氯的性質：
黃綠色的有毒酸性氣體。
具刺鼻的氣味。
密度比空氣高。
可溶於水和有機溶劑。

17. Cl2(g) + H2O(l) HCl(aq) + HOCl(aq)
22.6 氯的化學性質
氯水的漂白作用
氯氣會與水產生可逆反應，生成氫氯酸和次氯酸。
Cl2(g) + H2O(l) HCl(aq) HOCl(aq)
氫氯酸
次氯酸
酸性溶液
氯水中的次氯酸會產生次氯酸根離子。

18. OCl–(aq) + 染料 Cl–(aq) + (O + 染料)
22.6 氯的化學性質
氯水的漂白作用
次氯酸根離子可把有色染料氧化，令染料變成無色。
OCl–(aq) 染料 Cl–(aq) (O + 染料) 無色
氧化狀態 有色

19. 22.6 氯的化學性質
氯水的漂白作用 氯氣 水
花朵被 漂白
圖 濕潤氯氣對花朵的漂白作用

20. 與鹵化物溶液的反應 與溴化鉀溶液的反應 22.6 氯的化學性質 把氯水加入溴化鉀溶液中，會生成溴，使混合物變為橙色或棕色。
22.6 氯的化學性質
與鹵化物溶液的反應
與溴化鉀溶液的反應
把氯水加入溴化鉀溶液中，會生成溴，使混合物變為橙色或棕色。
溴化鉀 溶液
溴溶液
加入氯水
圖 氯水與溴化鉀溶液的反應

21. Cl2(aq) + 2Br–(aq) 2Cl–(aq) + Br2(aq)
22.6 氯的化學性質
與鹵化物溶液的反應
與溴化鉀溶液的反應
氯把溴離子氧化為溴。
整個氧化還原反應的方程式：
Cl2(aq) Br–(aq) Cl–(aq) Br2(aq)
淺綠色 無色
橙／棕色

22. 與鹵化物溶液的反應 與碘化鉀溶液的反應 22.6 氯的化學性質 把氯水加入碘化鉀溶液中，會生成碘，使混合物變為棕色。
22.6 氯的化學性質
與鹵化物溶液的反應
與碘化鉀溶液的反應
把氯水加入碘化鉀溶液中，會生成碘，使混合物變為棕色。
碘化鉀 溶液
碘溶液
加入氯水
圖 氯水與碘化鉀溶液的反應

23. Cl2(aq) + 2I–(aq) 2Cl–(aq) + I2(aq)
22.6 氯的化學性質
與鹵化物溶液的反應
與碘化鉀溶液的反應
氯把碘離子氧化碘。
Cl2(aq) I–(aq) Cl–(aq) I2(aq)
淺綠色 無色 棕色

24. Cl2(g) + 2NaOH(aq) NaCl(aq) + NaOCl(aq) + H2O(l)
22.6 氯的化學性質
與氫氧化鈉溶液的反應
氯氣會與冷的稀氫氧化鈉溶液反應，生成氯化鈉（NaCl）和次氯酸鈉（NaOCl）。
Cl2(g) + 2NaOH(aq) NaCl(aq) + NaOCl(aq) + H2O(l) +1 –1
氯同時被還原和氧化。

25. 3Cl2(g) + 6NaOH(aq) 5NaCl(aq) + NaClO3(aq) + 3H2O(l)
22.6 氯的化學性質
與氫氧化鈉溶液的反應
氯氣亦會與熱的濃氫氧化鈉溶液反應，生成氯化鈉（NaCl）和氯酸鈉（ NaClO3）。
3Cl2(g) + 6NaOH(aq) NaCl(aq) + NaClO3(aq) + 3H2O(l) +5 –1
氯同時被還原和氧化。

26. 氯氣可把濕潤的藍色石蕊試紙變紅，繼而變白（漂白）。
22.7 氯的檢驗
氯氣可把濕潤的藍色石蕊試紙變紅，繼而變白（漂白）。
濕潤的藍色
石蕊試紙 氯氣
圖 氯氣把濕潤的藍色石蕊試紙變紅，繼而變白

27. 22.8 次氯酸鈉的化學性質
次氯酸鈉溶液的漂白作用
次氯酸鈉是氯漂白劑的有效成分。
圖 次氯酸鈉是氯漂白劑的有效成分

28. OCl–(aq) + 染料 Cl–(aq) + (O + 染料)
22.8 次氯酸鈉的化學性質
次氯酸鈉溶液的漂白作用
氯漂白劑能漂白是因為次氯酸根離子的氧化性質。
OCl–(aq) 染料 Cl–(aq) (O + 染料) 無色 有色

29. 次氯酸鈉溶液的漂白作用 氯漂白劑的漂白效果非常持久。 22.8 次氯酸鈉的化學性質 圖 22.13 浸在氯漂白劑前（左）和後（右）的染色紙張
22.8 次氯酸鈉的化學性質
次氯酸鈉溶液的漂白作用
氯漂白劑的漂白效果非常持久。
圖 22.13
浸在氯漂白劑前（左）和後（右）的染色紙張
圖 22.14
浸在氯漂白劑前（藍）和後（白）的染色棉布

30. 22.8 次氯酸鈉的化學性質
次氯酸鈉與稀酸的反應
漂白劑與稀酸混合後會釋出有毒的氯氣。
圖 氯漂白劑的警告標籤

31. 次氯酸鈉與稀酸的反應 漂白劑與稀酸混合後會釋出有毒的氯氣。 22.8 次氯酸鈉的化學性質 圖 22.16 氯漂白劑與稀酸反應，生成氯氣
22.8 次氯酸鈉的化學性質
次氯酸鈉與稀酸的反應
漂白劑與稀酸混合後會釋出有毒的氯氣。
(a) 把稀酸加入氯漂白 劑中
濕潤的藍色
石蕊試紙
稀酸和氯漂白劑的混合物
(b) 釋出的氯氣把濕潤的藍色石蕊試紙變紅
(c) 最後氯氣把石蕊試紙漂白
圖 氯漂白劑與稀酸反應，生成氯氣

32. Cl–(aq) + OCl–(aq) + 2H+(aq) Cl2(g) + H2O(l)
22.8 次氯酸鈉的化學性質
次氯酸鈉與稀酸的反應
我們可以透過氯漂白劑和稀酸的反應製備氯氣。
Cl–(aq) + OCl–(aq) + 2H+(aq) Cl2(g) + H2O(l)
氯氣的密度比空氣高，可用向下導氣法收集。

33. 22.8 次氯酸鈉的化學性質
次氯酸鈉與稀酸的反應
圖 在實驗室內製備氯氣的裝置

34. 氯漂白劑會刺激眼睛和皮膚，使用不當會發生危險。因此，使用時應該戴上保護手套、安全眼鏡及確保空氣流通。
22.9 使用氯漂白劑的潛在危險
氯漂白劑會刺激眼睛和皮膚，使用不當會發生危險。因此，使用時應該戴上保護手套、安全眼鏡及確保空氣流通。
氯漂白劑會損壞羊毛、絲綢、紙張等物料。

35. 2OCl–(aq) 2Cl–(aq) + O2(g)
22.9 使用氯漂白劑的潛在危險
如果把含氯漂白劑的廢水直接排入下水道，會造成污染。
應把氯漂白劑儲存在陰涼的地方，避免陽光直接照射，因為次氯酸鹽並不穩定，它會分解成氯化物和氧氣。
2OCl–(aq) Cl–(aq) + O2(g)
溫度愈高，次氯酸鹽的分解速度愈快。
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