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(一)次氯酸:
化学式HClO,结构式H-O-Cl,仅存在于溶液中,浓溶液呈黄色,稀溶液无色,又非常刺鼻的气味,极不稳定,是很弱的酸,比碳酸弱,和氢硫酸相当。有很强的氧化性和漂白作用,它的盐类可用做漂白剂和消毒剂,次氯酸盐中最重要的是钙盐,它是漂白粉(次氯酸钙和碱式氯化钙的混合物)的有效成分。漂白粉可由氯和消石灰反应而制得:3Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2·Ca(OH)2·H2O+H2O,在放置漂白粉的地方具有氯的气味,就是因为有氧化二氯放出的缘故。次氯酸在溶液中发生3种形式的分解,它们彼此无关,称为平行反应,即:①2HClO===2HCl+O2(条件:阳光)②2HClO===H2O+Cl2O(条件:CaCl2,脱水)③3HClO===2HCl+HClO3(条件:加热)在阳光直接作用下,按第一种形式分解;在有脱水物质(如CaCl2)存在时,按第二种形式分解;加热时特别容易按第三种形式分解。如将氯通入热碱溶液中产物是氯酸盐而不是次氯酸盐:3Cl2+6KOH=KClO3+5KCl+3H2O,一氧化二氯和水作用生成次氯酸:H2O+Cl2O=2HClO,将氯气通入混有碳酸钙粉末的水中,次氯酸则积集在溶液中,蒸馏反应混合物,可以收集到稀次氯酸溶液。
(二)氯酸:
化学式HClO3,仅存在于稀溶液中。水溶液在真空中可浓缩到质量百分浓度为40%,加热到40°C时即分解爆炸:仅存在于稀溶液中。水溶液在真空中可浓缩到质量百分浓度为40%,加热到40°C时即分解爆炸:26 HClO3=10 HClO4+15O2+8Cl2+8 H2O,浓酸为浅黄色,有类似硝酸的刺激性气味;稀酸无色,在常温时没有气味。有强烈氧化性,当与纸张、棉花等接触时就燃烧。从算得解离来看,氯酸是强酸,它的解离近似硝酸和盐酸。当将稀的氯酸溶液剧烈冷却时,它将变得粘稠但不结晶。氯酸钡与硫酸作用后经过滤蒸馏而得氯酸。其酸的重要盐类是钾盐和钠盐,氯酸钾不潮解,氯酸钠潮解。
(三)高氯酸:
化学式HClO4,通常是无色 、极易吸湿的液体,在空气中强烈冒烟,熔点为-112°C,沸点为16°C(2.4×103Pa)。无水高氯酸不稳定,储藏时有时会爆炸,因此应特别注意!但它的水溶液是稳定的。溅于皮肤上会引起灼伤。高氯酸与水结合形成水合物HClO4·nH2O,式中n=1,2,2.5,3,3.5,皆为晶体。其中最稳定的为1水合物,熔点为50°C,沸点为110°C,热到近沸点也不分解,它可写为[H3O][ClO4]。在无水的高氯酸中,显然有部分形成这种化合物:3HClO4=[H3O][ClO4]+Cl2O7七氧化二氯也易分解:2 Cl2O7=4ClO2+3O2这就是无水酸易爆炸的原因。高氯酸是普通含氧酸中的最强者,在水中完全电离。高氯酸的氧化力不如氯酸强,但在加热与高浓度时为强氧化剂,与有机物质发生猛烈作用。高氯酸根离子非常稳定,它的结构是正四面体形,故较氯酸根离子(ClO3ˉ)稳定的多。二氧化硫、硫化氢、亚硝酸、氢碘酸、锌、铝等皆不能使它还原,氯酸却为这些还原剂还原。但低价钛、钒、钼等化合物可以使之还原,高氯酸根离子还有一种特性,即对金属离子的配位作用很弱,所以在研究溶液的反应时,为保持溶液的离子强度不变,常用它作稀释剂。高氯酸盐的溶解度有些异常,高氯酸的锂、钙、镁等盐在水中溶解度很高,而钾、铷、铯的盐皆难溶于水。高氯酸镁、高氯酸钡的去水作用很强,故为优良的脱水剂。高氯酸铵分解放出大量氧等气体,如:2NH4ClO4====N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O,它可作火箭推进剂,高氯酸可用于医药和电镀铅等方面。高氯酸钾与浓硫酸在140~190°C的油浴上减压蒸馏可的高氯酸。
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