1. 實驗室用MnO2和濃鹽酸製取氯氣並驗證氯氣的部分性質,實驗裝置如圖所示.(1)G裝置名稱______.A裝置的
(1)根據實驗室製取氯氣的反應原理,二氧化錳與濃鹽酸是在燒瓶中進行的,此處用的是蒸餾燒瓶,濃鹽酸盛放在分液漏斗中,加熱反應時為了防止液體的暴沸,需要加入碎石防止暴沸.
故答案為:分液漏斗; 蒸餾燒瓶; 防止液體暴沸
(2)實驗室製取氯氣是利用二氧化錳將濃鹽酸中的hcl氧化得到的,故反應的離子方式為:mno2+4h++2cl-
△
.
mn2++2h2o+cl2↑,
故答案為:mno2+4h++2cl-
△
.
mn2++2h2o+cl2↑.
(3)因為氯化氫氣體有毒,如果先加入濃鹽酸再加入二氧化錳,會有氣體揮發出來污染大氣,因此先加二氧化錳,再加濃鹽酸,然後加熱.
故答案為:a、c、b
(4)為了使測得的鹽酸濃度,需要准確的測出氫氣的量,如果先加鋅粒再加鹽酸,則馬上有氣體產生,從而是產生的氣體有損失,使測得的氣體的量不準確,測得的鹽酸的濃度不準,因此應將鋅粒轉移至殘留溶液中;壓強對氣體的體積有影響該反應是在加熱條件下進行的,溫度升高氣體壓強增大,如果不回復到原溫度,相當於將氣體壓縮了,使得測出的氣體的體積減小.故溫度要恢復到原溫度時,同時上下移動右端的漏斗,使兩端的液面的高度相同,視線要與液體的凹液面相切,讀取測量氣體的體積.
故答案為:恢復至室溫; 乙
2. 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。
(2)實驗室制氯氣的裝置順序圖片擴展閱讀:
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
3. 實驗室制氯氣的實驗裝置有哪些
實驗室制氯氣的實驗裝置有鐵架台,酒精燈,圓底燒瓶,分液漏斗。
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。用NaOH溶液吸收多餘的Cl2,以防Cl2污染空氣。
實驗室制氯氣過程。
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。
為了減少製得的Cl2中HCl的含量,加熱時溫度不宜過高,以減少HCl的揮發。製取時一定要注意反應條件是「濃鹽酸」和「加熱」,一旦濃鹽酸變為稀鹽酸,反應將不再發生。
4. (Ⅰ)實驗室製取氯氣的裝置如圖:(1)儀器F的名稱是______;按圖組裝好裝置後首先要進行的操作是:____
(Ⅰ)(1)裝置圖中F是分液漏斗用來盛放濃鹽酸,實驗室制氯氣時,連接儀器後,要先檢查裝置的氣密性,
故答案為:分液漏斗;檢查裝置的氣密性;
(2)從A中製得的氯氣含有氯化氫氣體和水蒸氣,氣體通過飽和食鹽水吸收氯化氫,通過濃硫酸吸收水蒸氣得到乾燥純凈的氯氣,氯氣有毒,用氫氧化鈉吸收過量的氯氣,防止空氣污染,
故答案為:飽和食鹽水;除氯化氫氣體;氫氧化鈉溶液;吸收過量的氯氣;
(3)氯氣和氫氧化鈉反應方程式為:Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O,
故答案為:Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O;
(Ⅱ)(1)根據方程式可知錳元素由KMnO4中+7價降低到MnCl2中+2價,所以KMnO4在反應中做氧化劑被還原;氯元素由HCl中-1價升高到氯氣中的0價,所以濃鹽酸在反應中做還原劑,被氧化,對應氧化產物為氯氣,
故答案為:KMnO4;Cl2;
(2)濃鹽酸在反應中部分氯化氫中的氯元素化合價升高,表現為還原性,和部分濃鹽酸中氯化氫化合價不變,表現為酸性,所以濃鹽酸既表現酸性又表現出還原性,
故答案為:②;
(3)根據方程式可知參加反應的HCl中,做還原劑的HCl占反應消耗掉的HCl的一半則:
MnO2+4HCl(濃)
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