A. 實驗室製取氯氣的裝置
氯氣是一種氣體單質,化學式為Cl2。常溫常壓下為黃綠色,有強烈刺激性氣味的劇毒氣體,具有窒息性 ,密度比空氣大,可溶於水和鹼溶液,易溶於有機溶劑(如二硫化碳和四氯化碳),易壓縮,可液化為黃綠色的油狀液氯,是氯鹼工業的主要產品之一,可用作為強氧化劑。
氯氣中混和體積分數為5%以上的氫氣時遇強光可能會有爆炸的危險。氯氣具有毒性,主要通過呼吸道侵入人體並溶解在黏膜所含的水分里,會對上呼吸道黏膜造成損害。氯氣能與有機物和無機物進行取代反應和加成反應生成多種氯化物。主要用於生產塑料(如PVP)、合成纖維、染料、農葯、消毒劑、漂白劑溶劑以及各種氯化物。
實驗室製法
實驗室通常用氧化濃鹽酸的方法來製取氯氣:
實驗室製法
常見的氧化劑有:MnO2、KMnO4、Ca(ClO)2、Co2O3
發生的反應分別是:
4HCl(濃)+MnO2 =加熱=MnCl2+Cl2↑+2H2O
16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
(這兩個反應用的鹽酸比較稀的話,反應將不再進行,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。)
2H++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=加熱=2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Cl2↑
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。
收集方法:用向上排空氣法或者排飽和食鹽水法
凈化方法:用飽和食鹽水除去HCl氣體,用濃硫酸除去水蒸氣。
尾氣吸收:用強鹼溶液(如NaOH溶液)吸收。
驗滿方法:⑴ 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。
⑵ 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。
⑶ 實驗室制備氯氣時,常常根據氯氣的顏色判斷是否收集滿。
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。
B. 實驗室制氯氣的實驗裝置是什麼
實驗室制氯氣的實驗裝置是酒精燈,燒瓶,分液漏斗,導管,洗氣裝置,集氣裝置。
用分液漏斗、圓底燒瓶等組裝的固液加熱型制氣裝置。飽和食鹽水除去Cl2中的HCl氣體,濃硫酸除去Cl2中的水蒸氣。向上排空氣法或排飽和食鹽水法。
將濕潤的澱粉−碘化鉀試紙靠近收集Cl2的集氣瓶瓶口,若觀察到試紙立即變藍,則證明已收集滿。將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛氯氣的瓶口,若觀察到試紙先變紅後褪色,則證明已收集滿。根據氯氣的顏色判斷是否收集滿:若觀察到整個集氣瓶中充滿黃綠色的氣體,則證明已收集滿。
氯氣的性質
氯氣,化學式為Cl。是黃綠色、有強烈刺激性氣味的劇毒氣體,易壓縮,可液化為黃綠色的油狀液氯。氯氣具有強氧化性,所以被用作處理飲用水、市政污水以及游泳池的生物滅殺劑。氯氣中體積分數為5%以上的氫氣時遇強光可能會有爆炸的危險。
氯氣具有毒性,主要通過呼吸道侵入人體並溶解在黏膜所含的水分里,會對上呼吸道黏膜造成損害。氯氣能與有機物和無機物進行取代反應和加成反應生成多種氯化物。主要用於生產塑料(如PVP)、合成纖維、染料、農葯、消毒劑、漂白劑溶劑以及各種氯化物。
C. 某學生用如圖所示裝置製取氯氣,並收集氯氣進行實驗.清回答下列問題:(1)裝置A發生反應的離子方程式為
(1)實驗室利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應制備氯氣生成氯化錳、氯氣和水,依據反應寫出離子方程式為:MnO2+4H++2C1-
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