1. 实验室制取氯气的装置
氯气是一种气体单质,化学式为Cl2。常温常压下为黄绿色,有强烈刺激性气味的剧毒气体,具有窒息性 ,密度比空气大,可溶于水和碱溶液,易溶于有机溶剂(如二硫化碳和四氯化碳),易压缩,可液化为黄绿色的油状液氯,是氯碱工业的主要产品之一,可用作为强氧化剂。
氯气中混和体积分数为5%以上的氢气时遇强光可能会有爆炸的危险。氯气具有毒性,主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里,会对上呼吸道黏膜造成损害。氯气能与有机物和无机物进行取代反应和加成反应生成多种氯化物。主要用于生产塑料(如PVP)、合成纤维、染料、农药、消毒剂、漂白剂溶剂以及各种氯化物。
实验室制法
实验室通常用氧化浓盐酸的方法来制取氯气:
实验室制法
常见的氧化剂有:MnO2、KMnO4、Ca(ClO)2、Co2O3
发生的反应分别是:
4HCl(浓)+MnO2 =加热=MnCl2+Cl2↑+2H2O
16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
(这两个反应用的盐酸比较稀的话,反应将不再进行,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。)
2H++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↑
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。
收集方法:用向上排空气法或者排饱和食盐水法
净化方法:用饱和食盐水除去HCl气体,用浓硫酸除去水蒸气。
尾气吸收:用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。
验满方法:⑴ 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。
⑵ 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。
⑶ 实验室制备氯气时,常常根据氯气的颜色判断是否收集满。
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。
2. 实验室制取氯气的实验装置分为几部分
实验室一般用浓盐酸和二氧化锰制氯气
首先是发生装置,需要铁架台,酒精灯,圆底烧专瓶,分液漏属斗
然后要除去挥发出来的氯化氢
所以就要一个洗瓶,安全起见可以加一个防倒吸的装置
洗瓶里面是饱和的食盐水
然后除去水,通过装有浓硫酸的洗瓶
最后一个收集装置
3. 实验室制取Cl2通常利用下面的反应原理A是Cl气发生装置…(2,3题怎么做)
杂质气体为HCll
通过C装置除去HCl
用D装置干燥气体
干燥是反应前的一般标准操作
4. 如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备己略).(1)装置A是氯气的发生装置,请写出
(1)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,具有强氧化性,和浓盐酸反应的方程式为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
故答案为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
(2)由于浓盐酸具有挥发性,从A装置出来的氯气中含有氯化氢气体,可以通过饱和食盐水除去;若C中堵塞,则B中压强会增大,将水向上压,从而形成一段水柱;
故答案为:除去Cl2中的HCl;B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱;
(3)要验证氯气是否有漂白性,可以利用有色布条,因为制取的氯气含有水蒸气;生成的HClO有漂白性,先验证氯气是否能够使湿润的有色布条褪色,然后用干燥氯气通过干燥的有色布条检验氯气的漂白性.干燥氯气不能选用与氯气反应的碱石灰,U形管一般盛装固体干燥剂,浓硫酸不能盛装在U形管中,无水硫酸铜可以检验水的存在,不能用于氯气干燥,此题可选用无水氯化钙,所以正确的选项是d;
故答案为:d;
(4)读图可知,D中通入氯气后生成单质溴,加入E中后又生成了单质碘,故E中现象是溶液分层,且上层即苯层显紫红色,但是由于D中可能有过量的氯气,故E中生成的单质碘不一定是溴与KI反应置换出来的,也可能是过量的Cl2也可将I-氧化为I2,故不能说明溴单质的氧化性一定比碘强;
故答案为:E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色;不能;过量的Cl2也可将I-氧化为I2;
(5)氯气有毒会污染环境,所以F装置的作用是吸收多余的氯气,F中不可以盛装饱和Ca(OH)2溶液,因为Ca(OH)2溶解度太小,吸收不彻底,
故答案为:吸收多余的氯气,防止污染大气;b.
5. 图是一个实验室制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置:(1)A是氯气发生装置,其中反应的化学方程为
(1)浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水,
故答案为:4HCl(浓盐酸)+MnO2
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