1. 氯氣的制備有哪些
氯氣的制備有工業製法,實驗室製法。
1、工業製法。工業生產中用直流電電解飽和食鹽水法來製取氯氣,其化學方程式為2NaCl+2H2O==(通電)H2↑+Cl2↑+2NaOH,但此法通過電解槽出來的氯氣中含有許多雜質,須進行消除雜質或進行乾燥處理。
2、實驗室製法。實驗室通常用氧化濃鹽酸的方法來製取氯氣,其化學方程式4HCl+Ca(ClO)₂==CaCl₂+2H₂O+2Cl₂↑,此法制備原理為氯離子+氧化劑+酸性環境,氧化劑的氧化性不強的話還需不同程度加熱。
氯氣的化學性質。
氯氣具有助燃性,許多物質可在氯氣中燃燒,氯氣可以與金屬反應,以鈉為例,鈉在氯氣里劇烈燃燒,會產生大量的白煙,放熱。氯氣也可以與非金屬反應,以氫氣為例,氫氣在氯氣中安靜地燃燒,發出蒼白色火焰,瓶口處出現白霧。
2. 有啥辦法可以製取氯氣
氯氣製取方法
電解
1.工業生產中用直流電電解飽和食鹽水法來製取氯氣:
2NaCl+2H₂O=通電= H₂↑+Cl₂↑+2NaOH
2.實驗室通常用氧化濃鹽酸的方法來製取氯氣:
常見的氧化劑有:MnO₂、K₂Cr₂O₇(重鉻酸鉀)、KMnO₄、Ca(ClO)₂、Co2O3
發生的反應分別是:
4HCl(濃)+MnO₂ ==MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
14HCl+K₂Cr₂O₇=2KCl+2CrCl₃+7H₂O+3Cl₂↑
16HCl+2KMnO₄=2KCl+2MnCl₂+8H₂O+5Cl₂↑
[這兩個反應用的鹽酸比較稀的話,微熱即可反應,沒有鹽酸可用一種非還原性酸和氯化鈉的混合物代替,也可產生氯氣。]
4HCl+Ca(ClO)₂=CaCl₂+2H₂O+2Cl₂↑{此反應需要的鹽酸很稀,1mol/L便可以劇烈反應。}
H+ClO+Cl=H2O+Cl2↑
{只要能電離出H的酸即可參加並且發生此歸中反應;如:草酸。但由於參加反應的酸電離出的H能力的不同,反應的速率也會不同。如果此酸為有機酸,且易揮發,那麼要注意不能在強光照的照射下反應,不然氯氣可能會和揮發出來的有機酸發生取代反應發生爆炸或生成有毒物質,如:冰醋酸會和氯氣發生取代反應生成氯醋酸(劇毒固體)、二氯醋酸(固體)、三氯醋酸(固體)}
如不用濃鹽酸,亦可用NaCl(固體)跟濃硫酸來代替.如:
2NaCl+3H₂SO₄(濃)+MnO₂==2NaHSO₄+MnSO₄+2H₂O+Cl₂↑
注意:切勿被網路上的無知言論欺騙,氯酸鹽絕對不能用來制備氯氣,因為會生成大量難以分離且易爆炸的ClO2。
總之,實驗室制氯氣的辦法都圍繞著一個核心:氯離子+氧化劑+酸性環境,氧化劑的氧化性不強的話還需不同程度加熱。
實驗室用鹽酸制氯氣:實驗室用鹽酸制氯氣: MnO₂ + 4HCl(濃)==加熱==MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O
收集方法:飽和氯化鈉溶液,防止氯氣損耗
相關口訣
二氧化錳鹽酸逢,隔網熱瓶氯氣生。
鹽水硫酸除雜質,吸收通入火鹼中。
解釋
(1)二氧化錳鹽酸逢,隔網熱瓶氯氣生:這句的意思是說在實驗室中是用二氧化錳與濃鹽酸在燒瓶中隔石棉網加熱的方法來製取氯氣。
(2)鹽水硫酸除雜質:"鹽水"指飽和食鹽水,"雜質"指混在氯氣中的氯化氫和水蒸氣。這句的意思是說使氣體依次通過飽和食鹽水和濃硫酸分別除掉混在氯氣中的氯化氫和水蒸氣。
(3)吸收通入火鹼中:的意思是說多餘的氯氣必須通入火鹼溶液中吸收掉(因為氯氣有毒)。
尾氣處理及離子反應
用NaOH溶液。
2OH + Cl₂ =Clˉ+ ClOˉ + H₂O
第一個瓶子內的是飽和食鹽水是為了除鹽酸。
第二個是濃硫酸是為了除水蒸氣。