實驗室用高錳酸鉀製取氯氣裝置

1. 高錳酸鉀怎麼製取氯氣

高錳酸鉀製取氯氣的辦法：可以用高錳酸鉀和濃鹽酸反應製取氯氣。

反應的化學方程式如下：

2KMnO4+16HCl ( 濃 ) =2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O錳的化合價從+7價→+2價。

KMnO4中的+7價Mn變為Mncl2中+2價的Mn，價降低，所以它是氧化劑，Hcl中-1價Cl變為Cl2中0價的CLl，價升高，所以它是還原劑。

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高錳酸鉀具有強氧化性，在實驗室中和工業上常用作氧化劑，遇乙醇即分解。在酸性介質中會緩慢分解成二氧化錳、鉀鹽和氧氣。

光對這種分解有催化作用，故在實驗室里常存放在棕色瓶中。從元素電勢圖和自由能的氧化態圖可看出，它具有極強的氧化性。在鹼性溶液中，其氧化性不如在酸性中的強。作氧化劑時其還原產物因介質的酸鹼性而不同。

該品遇有機物時即釋放出初生態氧和二氧化錳，而無游離狀氧分子放出，故不出現氣泡。初生態氧有殺菌、除臭、解毒作用，高錳酸鉀抗菌除臭作用比過氧化氫溶液強而持久。

二氧化錳能與蛋白質結合成灰黑色絡合物（「掌錳」），在低濃度時呈收斂作用，高濃度時有刺激和腐蝕作用。

其殺菌力隨濃度升高而增強，0.1%時可殺死多數細菌的繁殖體，2%～5%溶液能在24小時內可殺死細菌。在酸性條件下可明顯提高殺菌作用，如在1%溶液中加入1.1%鹽酸，能在30秒鍾內殺死炭疽芽孢。

2. 實驗室可以用高錳酸鉀和濃鹽酸反應製取氯氣。

氯元素由Cl-(-1)變成Cl(0)
每生成1mol氯氣有2mol電子轉移,每消耗1mol KMnO,有5mol電子轉移
所以0.1mol電子發生轉移時,生成的氯氣0.05mol,體積為:1.12L, 發生反應的
KMnO₄0.02mol, 質量為 3.16克

3. 實驗室製取氯氣的方法和步驟

一、實驗室里也可用其他氧化劑來氧化濃鹽酸製取氯氣。

二、反應原理：

最常用MnO2 + 4HCl(濃） ==加熱== MnCl2+ 2H2O + Cl2 ↑

常用的氧化劑還有有KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等。

1、2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

由於KMnO4的氧化性比MnO2強，所以用KMnO4制Cl2，通常不需加熱。

2、KClO3+6HCl==== KCl+3Cl2↑+3H2O

3、Ca(ClO)2+4HCl(濃)==== CaCl2+2Cl2↑+2H2O

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。

三、用向上排空氣法或者排飽和食鹽水法收集。

四、用飽和食鹽水出去HCl氣體，用濃硫酸除去水蒸氣。

五、用強鹼溶液（如NaOH溶液）吸收尾氣。

六、驗滿：

1、將濕潤的澱粉-KI試紙靠近盛Cl2瓶口，觀察到試紙立即變藍，則證明已集滿。

2、將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2瓶口，觀察到試紙先變紅後褪色，則證明已集滿。

3、實驗室制備氯氣時，常常根據氯氣的顏色判斷是否收集滿。

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氯氣泄漏極易造成人身傷亡和區域性污染，防止氯氣泄漏的方法有：

1、不能選用存在缺陷的設備和部件，各設備和部件要定期檢測和檢驗；

2、加強工藝管理，嚴格控制工藝指標，發現問題必須及時檢查和處理；

3、加強事故氯處理裝置的管理和檢修，相關裝置採用多路電源供電，定期清洗事故氯處理裝置，機泵定期試車；

4、為了及時發現氯氣泄漏，在生產、儲存、輸送和使用的崗位都要安裝氯氣報警器，一旦氯氣泄漏，可及早發現，防止事故擴大，並在液化崗位安裝電視監控和鹼液噴淋裝置；

5、加強對職工的安全教育和培訓。

泄漏應急處理：

泄漏污染區人員應迅速撤離至上（側）風處，並立即設置警戒，小泄漏時，於150米處設置警戒，大泄漏時，於450米設置警戒。

消防人員必須佩戴空氣呼吸器或氧氣呼吸器，穿全身防火防毒服，手戴橡膠手套，在上風向進行處置。盡可能切斷泄漏源，合理通風，加速擴散，噴霧狀水稀釋、溶解，構築圍堤或挖坑收容產生的大量廢水。

如有可能，用管道將泄漏物導至還原劑（酸式硫酸鈉或酸式碳酸鈉）溶液中或將漏氣鋼瓶浸入石灰乳液中。具體處置措施為：

1、關閥斷源。生產裝置發生氯氣泄漏，事故單位的工程技術人員或熟悉工藝的人員關閉輸送物料的管道閥門，斷絕物料供應，切斷事故源，公安消防隊出開花或噴霧水槍掩護並協助操作。

2、倒罐轉移。儲罐、容器壁發生泄漏，無法堵漏時，可採用疏導的方法將液氯倒入其他容器或儲罐。

3、化學中和。儲罐、容器壁發生少量泄漏，可採用化學中和的方法，即在消防車水罐中加入生石灰、蘇打粉等鹼性物質，向罐體、容器噴射，以減輕危害，也可將泄漏的液氯導至碳酸鈉溶液中，使其中和，形成無危害或微毒廢水。

具體反應為CaO+H2O一Ca（OH）2，2Ca（OH）2+2Cl2一CaCl2+Ca（CIO）2+2H2O。生成氯化鈣和次氯酸鈣，都沒有毒害作用。如果現場溫度比較高，則生成氯化鈣和氯酸鈣。產物的沉降度比較好，不會形成懸浮物，很快降落到地面，對地面植物起到鈣肥作用。

4、稀釋降毒。以泄漏點為中心，在儲罐、容器壁的四周設置水幕或噴霧水槍噴射霧狀水進行稀釋降毒，但不宜使用直流水或直接對准泄漏點噴射，避免氯氣與水作用生成酸，加速對泄漏點的腐蝕。除了使氯氣溶解於水外，還可以利用氯氣與水的反應加大對空氣中氯氣的吸收。

5、浸泡水解。運輸途中體積較小的液氯鋼瓶閥門損壞，發生泄漏，又無堵漏器具無法制止外泄時，可將鋼瓶浸入氫氧化鈣等鹼性溶液中進行中和，也可將鋼瓶浸入水中。

6、器具堵漏。管道壁發生泄漏，且泄漏點處在閥門以前或閥門損壞，不能夠關閥止漏時，可使用不同形狀的堵漏墊、堵漏楔、堵漏袋等器具實施封堵。

（a）微孔跑冒滴漏可用螺絲釘加粘合劑旋入孔內的方法堵漏。

（b）罐壁撕裂發生泄漏，可用充氣袋、充氣墊等專用器具從外部包裹堵漏。

（c）帶壓管道泄漏，可用捆綁式充氣堵漏帶或使用金屬外殼內襯橡膠墊等專用器具實施內外堵漏。

（d）閥門法蘭盤或法蘭墊片損壞，發生泄漏，可用不同型號的法蘭夾具，並注射密封膠的方法進行封堵，也可直接使用專門的閥門堵漏工具實施堵漏。

7、洗消處理。

1、化學消毒法。即用氫氧化鈉、氨水、碳酸氫鈉等鹼性物質溶於水中，噴灑在污染區域或受污染體表面，發生化學反應改變毒物性質，成為無毒或低毒物質；

2、物理消毒。即用吸附墊、活性炭等具有吸附能力的物質，吸附回收後轉移處理；對染毒空氣可用水驅動排煙機吹散降毒，也可對污染區暫時封閉，依靠自然條件如日曬、通風使毒氣消失；也可噴射霧狀水進行稀釋降毒。

參考資料來源：網路-氯氣

4. 實驗室可以用高錳酸鉀和濃鹽酸反應製取氯氣,反應的化學方程式如下

n（Cl2）=0.56L/22.4L=0.025mol
∴n（KMnO4)=0.01mol
所以參加反應的氧化劑質量為0.01*158g/mol=1.58g
轉移0.01mol*10=0.1mol

5. 實驗室可以用高錳酸鉀和濃鹽酸反應製取氯氣，反應的方程式如下：

價升高，被氧化，是還原劑
價降低，被還原，是氧化劑

KMnO4中的+7價Mn變為Mncl2中+2價的Mn，價降低，所以它是氧化劑
Hcl中-1價Cl變為Cl2中0價的CLl，價升高，所以它是還原劑

KMnO4中的+7價Mn變為Mncl2中+2價的Mn，轉移了5mol電子，有2molKMnO4參加反應，所以整個反應共有10mol電子被轉移
Hcl被氧化，其中-1價Cl變為Cl2中0價的Cl，一個只轉移1mol電子
所以當有0.01mol電子發生轉移時，被氧化的Hcl的物質的量是0.01mol

6. 實驗室常用高錳酸鉀與濃鹽酸反應製取氯氣

這個過程中，錳元素得電子，氯元素失電子，得電子的數目和失電子的數目相等，均等於轉移的電子數。
對於HCl，
每一個氯原子從-1價變到0價，都失去一個電子，現在有5mol氯原子發生這樣的變化，那失去的電子數就是1*5=5mol，即轉移的電子數是5mol。
特別要注意的是，題目中說的是被氧化的鹽酸，而不是參與反應的鹽酸，被氧化的鹽酸只是化合價發生變化的鹽酸，反應中雖然有16份的鹽酸發生反應，但是有6份HCl的氯元素化合價沒有發生變化，所以不能直接用化學反應方程式的系數進行計算。這也是樓上兩位錯誤的原因。

7. 實驗室制氯氣裝置圖

8. 實驗室用高錳酸鉀和濃鹽酸製取氯氣

氯元素由Cl-(-1)變成Cl(0)
每生成1mol氯氣有2mol電子轉移,每消耗1mol KMnO,有5mol電子轉移
所以0.1mol電子發生轉移時,生成的氯氣0.05mol,體積為:1.12L,發生反應的
KMnO₄0.02mol,質量為 3.16克

9. 高錳酸鉀製取氯氣的裝置需哪些儀器

用高錳酸鉀和濃鹽酸反應不需加熱，需要鐵架台，錐形瓶或燒瓶，分液漏斗或長頸漏斗，導管，如需收集需要集氣瓶。