化学:HCL如何制氯气?详细!
实验室常用如下反应
4HCl(浓)+MnO2==△==MnCl2+Cl2↑+2H2O
以下反应也可以制得氯气但不常用
KClO3+6HCl(浓)==△==3Cl2↑+KCl+3H2O
2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
具体方法就是用强氧化剂将HCl中的氯离子氧化.
问题一:如何制作氯气化学 1.工业生产中用直流电电解饱和食盐水法来制取氯气:
2NaCl+2H?O=通电= H?↑+Cl?↑+2NaOH
2.实验室通常用氧化浓盐酸的方法来制取氯气:
常见的氧化剂有:MnO?、K?Cr?O?(重铬酸钾)、KMnO?、Ca(ClO)?、Co2O3
发生的反应分别是:
4HCl(浓)+MnO? =加热=MnCl?+Cl?↑+2H?O
14HCl+K?Cr₂O?=2KCl+2CrCl?+7H?O+3Cl?↑
16HCl+2KMnO?=2KCl+2MnCl?+8H?O+5Cl?↑
[这两个反应用的盐酸比较稀的话,微热即可反应,没有盐酸可用一种非还原性酸和氯化钠的混合物代替,也可产生氯气。]
4HCl+Ca(ClO)?=CaCl?+2H?O+2Cl?↑{此反应需要的盐酸很稀,1mol/L便可以剧烈反应。}
H++ClO-+Cl-=H2O+Cl2↑
{只要能电离出H+的酸即可参加并且发生此归中反应;如:草酸。但由于参加反应的酸电离出的H+能力的不同,反应的速率也会不同。如果此酸为有机酸,且易挥发,那么要注意不能在强光照的照射下反应,不然氯气可能会和挥发出来的有机酸发生取代反应发生爆炸或生成有毒物质,如:冰醋酸会和氯气发生取代反应生成氯醋酸(剧毒固体)、二氯醋酸(固体)、三氯醋酸(固体)}
如不用浓盐酸,亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替.如:
2NaCl+3H?SO?(浓)+MnO?=加热=2NaHSO?+MnSO?+2H?O+Cl?↑
注意:切勿被网络上的无知言论欺骗,氯酸盐绝对不能用来制备氯气 ,因为会生成大量难以分离且易爆炸的ClO2。
氯气实验
总之,实验室制氯气的办法都围绕着一个核心:氯离子+氧化剂+酸性环境,氧化剂的氧化性不强的话还需不同程度加热。
实验室用盐酸制氯气:HCl+HClO=H2O+Cl2
收集方法:饱和氯化钠溶液,防止氯气损耗
问题二:知道工业上怎样制取氯气啊 电解氯化钠的水溶液 2NaCl + 2H2O===Cl2(气体) + H2(气体)+ 2NaOH 在水中,氯以离子形式存在,电解时,在阴极的电子顺导线跑向阳极,并聚集在阳极,溶液中的氯离子在阳极得到电子,达到稳定的结构,生成氯单质,即氯气。
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问题三:氯气的制取方法 电解1.工业生产中用直流电电解饱和食盐水法来制取氯气:2NaCl+2H?O=通电= H?↑+Cl?↑+2NaOH2.实验室通常用氧化浓盐酸的方法来制取氯气:常见的氧化剂有:MnO?、K?Cr?O?(重铬酸钾)、KMnO?、Ca(ClO)?、Co2O3发生的反应分别是:4HCl(浓)+MnO? =加热=MnCl?+Cl?↑+2H?O14HCl+K?Cr?O?=2KCl+2CrCl?+7H?O+3Cl?↑16HCl+2KMnO?=2KCl+2MnCl?+8H?O+5Cl?↑[这两个反应用的盐酸比较稀的话,微热即可反应,没有盐酸可用一种非还原性酸和氯化钠的混合物代替,也可产生氯气。]4HCl+Ca(ClO)?=CaCl?+2H₂O+2Cl?↑{此反应需要的盐酸很稀,1mol/L便可以剧烈反应。}H++ClO-+Cl-=H2O+Cl2↑{只要能电离出H+的酸即可参加并且发生此归中反应;如:草酸。但由于参加反应的酸电离出的H+能力的不同,反应的速率也会不同。如果此酸为有机酸,且易挥发,那么要注意不能在强光照的照射下反应,不然氯气可能会和挥发出来的有机酸发生取代反应发生爆炸或生成有毒物质,如:冰醋酸会和氯气发生取代反应生成氯醋酸(剧毒固体)、二氯醋酸(固体)、三氯醋酸(固体)}如不用浓盐酸,亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替.如:2NaCl+3H?SO?(浓)+MnO?=加热=2NaHSO?+MnSO?+2H?O+Cl?↑注意:切勿被网络上的无知言论欺骗 ,氯酸盐绝对不能用来制备氯气 ,因为会生成大量难以分离且易爆炸的ClO2。 总之,实验室制氯气的办法都围绕着一个核心:氯离子+氧化剂+酸性环境,氧化剂的氧化性不强的话还需不同程度加热。实验室用盐酸制氯气:HCl+HClO=H2O+Cl2收集方法:饱和氯化钠溶液,防止氯气损耗相关口诀二氧化锰盐酸逢,隔网热瓶氯气生。盐水硫酸除杂质,吸收通入火碱中。解释(1)二氧化锰盐酸逢,隔网热瓶氯气生:这句的意思是说在实验室中是用二氧化锰与浓盐酸在烧瓶中隔石棉网加热的方法来制取氯气。(2)盐水硫酸除杂质:“盐水”指饱和食盐水,“杂质”指混在氯气中的氯化氢和水蒸气。这句的意思是说使气体依次通过饱和食盐水和浓硫酸分别除掉混在氯气中的氯化氢和水蒸气。(3)吸收通入火碱中:的意思是说多余的氯气必须通入火碱溶液中吸收掉(因为氯气有毒)。尾气处理及离子反应用NaOH溶液。2OH- + Cl? =Clˉ+ ClOˉ + H?O第一个瓶子内的是饱和食盐水是为了除盐酸。第二个是浓硫酸是为了除水蒸气。
电解
1.工业生产中用直流电电解饱和食盐水法来制取氯气:
2NaCl+2H₂O=通电= H₂↑+Cl₂↑+2NaOH
2.实验室通常用氧化浓盐酸的方法来制取氯气:
常见的氧化剂有:MnO₂、K₂Cr₂O₇(重铬酸钾)、KMnO₄、Ca(ClO)₂、Co2O3
发生的反应分别是:
4HCl(浓)+MnO₂ =加热=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
14HCl+K₂Cr₂O₇=2KCl+2CrCl₃+7H₂O+3Cl₂↑
16HCl+2KMnO₄=2KCl+2MnCl₂+8H₂O+5Cl₂↑
[这两个反应用的盐酸比较稀的话,微热即可反应,没有盐酸可用一种非还原性酸和氯化钠的混合物代替,也可产生氯气。]
4HCl+Ca(ClO)₂=CaCl₂+2H₂O+2Cl₂↑{此反应需要的盐酸很稀,1mol/L便可以剧烈反应。}
H++ClO-+Cl-=H2O+Cl2↑
{只要能电离出H+的酸即可参加并且发生此归中反应;如:草酸。但由于参加反应的酸电离出的H+能力的不同,反应的速率也会不同。如果此酸为有机酸,且易挥发,那么要注意不能在强光照的照射下反应,不然氯气可能会和挥发出来的有机酸发生取代反应发生爆炸或生成有毒物质,如:冰醋酸会和氯气发生取代反应生成氯醋酸(剧毒固体)、二氯醋酸(固体)、三氯醋酸(固体)}
如不用浓盐酸,亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替.如:
2NaCl+3H₂SO₄(浓)+MnO₂=加热=2NaHSO₄+MnSO₄+2H₂O+Cl₂↑
注意:切勿被网络上的无知言论欺骗 ,氯酸盐绝对不能用来制备氯气 ,因为会生成大量难以分离且易爆炸的ClO2。
总之,实验室制氯气的办法都围绕着一个核心:氯离子+氧化剂+酸性环境,氧化剂的氧化性不强的话还需不同程度加热。
实验室用盐酸制氯气:HCl+HClO=H2O+Cl2
收集方法:饱和氯化钠溶液,防止氯气损耗
相关口诀
二氧化锰盐酸逢,隔网热瓶氯气生。
盐水硫酸除杂质,吸收通入火碱中。
解释
(1)二氧化锰盐酸逢,隔网热瓶氯气生:这句的意思是说在实验室中是用二氧化锰与浓盐酸在烧瓶中隔石棉网加热的方法来制取氯气。
(2)盐水硫酸除杂质:“盐水”指饱和食盐水,“杂质”指混在氯气中的氯化氢和水蒸气。这句的意思是说使气体依次通过饱和食盐水和浓硫酸分别除掉混在氯气中的氯化氢和水蒸气。
(3)吸收通入火碱中:的意思是说多余的氯气必须通入火碱溶液中吸收掉(因为氯气有毒)。
尾气处理及离子反应
用NaOH溶液。
2OH- + Cl₂ =Clˉ+ ClOˉ + H₂O
第一个瓶子内的是饱和食盐水是为了除盐酸。
第二个是浓硫酸是为了除水蒸气。
2NaCl 2H2O=电解= H2↑ Cl2↑ 2NaOH
2.实验室通常用氧化浓盐酸的方法来制取氯气:
常见的氧化剂有:MnO2、K2Cr2O7(重铬酸钾)、KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2
发生的反应分别是:
4HCl(浓) MnO2 =加热=MnCl2 Cl2↑ 2H2O
[课本上的制法,比较浪费盐酸,家庭实验推荐用次氯酸钙[漂白粉]与稀盐酸反应,注意最好用稀盐酸,浓盐酸会造成浪费,且反应速率过快。] 14HCl K2Cr2O7=2KCl 2CrCl3 7H2O 3Cl2↑[此反应用的盐酸比较稀的话,微热即可反应,没有盐酸可用一种非还原性酸和氯化钠的混合物代替,也可产生氯气] 16HCl 2KMnO4=2KCl 2MnCl2 8H2O 5Cl2↑[此反应用的盐酸比较稀的话,微热即可反应,没有盐酸可用一种非还原性酸和氯化钠的混合物代替,也可产生氯气]
6HCl[浓] KClO3=KCl 3H2O 3Cl2↑[此反应有一部分会发生2KClO3 4HCl[稀]===2KCl Cl2↑ 2H2O 2ClO2↑,因此制的的Cl2不纯。]
4HCl Ca(ClO)2=CaCl2 2H2O 2Cl2↑{此反应需要的盐酸很稀,1mol/L便可以剧烈反应} 氯气实验
如不用浓盐酸,亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替.如:
2NaCl MnO2 3H2SO4(加热)=2NaHSO4 MnSO4 Cl2↑ 2H2O
2、反应原理:最常用MnO2 + 4HCl(浓) ==加热== MnCl2+ 2H2O + Cl2 ↑,常用的氧化剂还有有KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等。
(1)2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O ,由于KMnO4的氧化性比MnO2强,所以用KMnO4制Cl2,通常不需加热。
(2)KClO3+6HCl==== KCl+3Cl2↑+3H2O。
(3)Ca(ClO)2+4HCl(浓)==== CaCl2+2Cl2↑+2H2O 。
(4)总之,实验室制氯气的办法都围绕着一个核心:氯离子+氧化剂+酸性环境,氧化剂的氧化性不强的话还需不同程度加热。
3、用向上排空气法或者排饱和食盐水法收集。
4、用饱和食盐水出去HCl气体,用浓硫酸除去水蒸气。
5、用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收尾气。
6、验满:
(1)将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。
(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明已集满。
(3)实验室制备氯气时,常常根据氯气的颜色判断是否收集满。
加热
4HCl + MnO2 == MnCl2 + 2H2O +Cl2↑
2.高锰酸钾跟浓盐酸反应.
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
3.氯酸钾与浓盐酸反应.
KClO3+6HCl=KCl+3H2O+3Cl2↑
但考虑到纯度和经济,安全性,制取的效率所以实验室一般用二氧化锰与盐酸反应制备
最常用MnO2 + 4HCl(浓) ==加热== MnCl2+ 2H2O + Cl2 ↑除了MnO2外,实验室里也可用其他氧化剂来氧化浓盐酸制取氯气。常用的氧化剂有KMnO4,KClO3,Ca(ClO)2等。
1、2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 由于KMnO4的氧化性比MnO2强,所以用KMnO4制Cl2,通常不需加热。
2、KClO3+6HCl KCl+3Cl2↑+3H2O
3、Ca(ClO)2+4HCl(浓) CaCl2+2Cl2↑+2H2O当Ca(ClO)2和浓盐酸作用时发生氧化还原反应生成Cl2,当Ca(ClO)2和稀盐酸作用时发生非氧化还原反应生成HClO:Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO注意盐酸溶液浓度的不同对反应产物的影响。