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二氧化氯与水发生反应形成亚氯酸(HClO2)和氯化氢(HCl)。
二氧化氯分子以游离单体存在，是对称性的非线性三原子分子。O-Cl-O所形成的键角为117.7?±1.7?，2个氧与中间的氯的距离相等，其中氯氧键表现出明显的双键特征。二氧化氯具有共轭结构，因为氯的3d轨道与氧的P轨道共轭，形成离域π键。
虽然二氧化氯的电子结构呈不饱和状态，但其溶于水时却不以二聚体或多聚体状态存在，这对于其在水中的扩散是极其有利的，其溶解于水中时会形成ClO6H?O和ClO8H?O这样的水合物。
扩展资料：
二氧化氯：
是一种无机化合物，化学式为ClO2，常温常压下是一种黄绿色到橙**气体。二氧化氯具有漂白性，主要用于纸浆和纸、纤维、小麦面粉、淀粉的漂白，油脂、蜂蜡等的精制和漂白，另外，由于其消毒能力较强，常作为饮用水消毒杀菌剂替代传统的液氯消毒。
物理性质：
红**有强烈刺激性臭味气体；11℃时液化成红棕色液体，-59℃时凝固成橙红色晶体。有类似氯气和硝酸的特殊刺激臭味。液体为红褐色，固体为橙红色。沸点11℃。相对蒸气密度2.3g/L。
可溶性：极易溶于水而不与水反应，几乎不发生水解（水溶液中的亚氯酸和氯酸只占溶质的2%）；在水中的溶解度是氯的5～8倍。溶于碱溶液而生成亚氯酸盐和氯酸盐。二氧化氯还可溶于冰醋酸、四氯化碳中，易被硫酸吸收，但不与硫酸反应。水中溶解度：20℃时0.8g/100mL。
化学性质：
二氧化氯遇热水则分解成次氯酸、氯气、氧气，受光也易分解，其溶液于冷暗处相对稳定。二氧化氯能与许多化学物质发生爆炸性反应。对热、震动、撞击和摩擦相当敏感，极易分解发生爆炸。
受热和受光照或遇有机物等能促进氧化作用的物质时，能促进分解并易引起爆炸。若用空气、二氧化碳、氮气等惰性气体稀释时，爆炸性则降低。属强氧化剂，其有效氯是氯的2.6倍。与很多物质都能发生剧烈反应。腐蚀性很强。
氯气和氧气反应吗？ 二氧化氯是怎样制成的？
二氧化氯与氢氧化钠的反应是和温度有关的歧化反应。
反应的化学方程式：
1、2ClO2+2NaOH+H2O2==2NaClO2+2H2O+O2 ↑
2、2NaOH+ClO2＝Na2ClO3+H2O
温度稍高会生成高氯酸钠，低些生成氯酸钠，伴随氯化钠生成。常常是三者的混合物。ClO2此时Cl为+4价。二氧化氯与氢氧化钠反应，这个只是一个酸碱中和反应，Cl的化合价不会变。
二氧化氯的性质
红**有强烈刺激性臭味气体；11℃时液化成红棕色液体，-59℃时凝固成橙红色晶体。有类似氯气和硝酸的特殊刺激臭味。液体为红褐色，固体为橙红色。沸点11℃。相对蒸气密度2.3g/L。遇热水则分解成次氯酸、氯气、氧气，受光也易分解，其溶液于冷暗处相对稳定。二氧化氯能与许多化学物质发生爆炸性反应。对热、震动、撞击和摩擦相当敏感，极易分解发生爆炸。
以上内容参考：百度百科-二氧化氯
为什么制备二氧化氯会有氯气呢
氯气和氧气不发生化学反应。
二氧化氯制备：
二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，在生产和使用时必须尽量用稀有元素气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热。世界常用的二氧化氯制备方法主要集中为三种 。
1、氯酸钠（NaClO3）与浓盐酸反应法
化学反应方程式为：2NaClO3＋4HCl（浓）=2NaCl＋Cl2↑＋ClO2↑＋2H2O。此法的缺点主要是同时产生了大量的氯气，不仅产率低，而且产品难以分离，同时很有可能造成环境污染。
2、亚氯酸钠与氯气反应法
将经干燥空气稀释的氯气通入填充有固体亚氯酸钠（NaClO2）的反应柱内制得。化学反应方程式为：2NaClO2＋Cl2=2NaCl＋2ClO2↑。此法的特点是安全性好，没有产生毒副产品。
3、草酸钠还原法
在酸性溶液中用草酸钠（Na2C2O4）还原氯酸钠，化学反应方程式为：Na2C2O4＋2NaClO3＋2H2SO4=Na2SO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O。此法的最大特点是由于反应过程中生成的二氧化碳的稀释作用，大大提高了生产及储存、运输的安全性。
二氧化氯：根据浓度的不同，二氧化氯是一种黄绿色到橙**的气体。浓度很高时，具有与氯相似的刺激性气味，浓度极低时，具有青草气味及轻微的甜味。
二氧化氯能与许多化学物质发生爆炸性反应。对热、震动、撞击和摩擦相当敏感，极易分解发生爆炸。受热和受光照或遇有机物等能促进氧化作用的物质时，能促进分解并易引起爆炸。
应用：
二氧化氯因为其具有杀菌能力强，对人体及动物没有危害以及对环境不造成二次污染等特点而备受人们的青睐。二氧化氯不仅是一种不产生致癌物的广谱环保型杀菌消毒剂，而且还在杀菌、食品保鲜、除臭等方面表现出显著的效果。
二氧化氯还可以用于漂白，如纺织与造纸元采用氯气漂白的都可以用二氧化氯替代。
杀菌、消毒方面
1、对饮用水的消毒。二氧化氯是净化饮用水的一种十分有效的净水剂，其中包括良好的除臭与脱色能力、低浓度下高效杀菌和杀病毒能力。
2、对空气的杀菌。春秋两季是感冒、气管炎等传染病的多发季节，可以用二氧化氯对环境进行消毒，不但能杀灭病原微生物，还能消除异味，清新空气。
3、对厨房用具、食品机械设备的消毒。厨房用具、食品机械设备、容器等如果不经彻底的消毒，容易对食品造成污染，导致食物中毒的发生。用二氧化氯对厨房用具、食品机械设备、容器等进行消毒，可杀灭大肠杆菌、金**葡萄球等。
制备二氧化氯会有氯气。制备二氧化氯原理：氯酸钠+盐酸法（全盐酸法或开斯汀法）。
反应方程式：
NaClO3+2HCl= ClO2+1/2 Cl2+NaCl + H2O
副反应为：
2NaClO3+6HCl= 3Cl2+2NaCl+3 H2O
通过理论计算可知：
NaClO3+2HCl= ClO2+1/2 Cl2+NaCl + H2O
通过以上化学反应方程式可以看到，氯是制备反应过程中产生的副反应产物。所以制备二氧化氯会有氯气
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