① 如何用实验室制取氯气
实验室制取氯气的方法和步骤如下:
1、仪器设备:铁架台、酒精灯、石棉网、园底烧瓶、分液漏斗配双孔塞、导气管、集气瓶、小烧杯
2、试剂:氢氧化钠溶液、浓盐酸、二氧化锰
3、步骤:
、
(1)实验室气体发生装置制备cl扩展阅读:
与金属反应
1、与钠的反应:2Na+Cl2=2NaCl
现象:钠在氯气里剧烈燃烧,产生大量的白烟,放热。
2、与铜的反应:Cu+Cl2=CuCl2
现象:红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,瓶里充满棕黄色的烟,加少量水后,溶液呈蓝绿色(绿色较明显),加足量水后,溶液完全显蓝色。
3、与铁的反应:3Fe+3Cl2=2FeCl3
现象;铁丝在氯气里剧烈燃烧,瓶里充满棕红色烟,加少量水后,溶液呈黄色。
4、与镁的反应:Mg+Cl2=MgCl2
现象;非常剧烈的燃烧,生成白色的烟。
注:氯气具有强氧化性,加热下可以与所有金属反应,如金、铂在热氯气中燃烧,而与Fe、Cu等变价金属反应则生成高价金属氯化物。
常温下,干燥氯气或液氯不与铁反应,只能在加热情况下反应,所以可用钢瓶储存氯气(液氯)。
② 制取氯气的实验装置实验现象
(1)实验室制用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制氯气;除杂时先除去氯化氢版,再除去水蒸气权,最后收集;氯气的密度大于空气,采用向下排空法收集时应从长管进短管出;
故答案为:稀盐酸改用浓盐酸;B应在A的左边;C中进气管应该长,排气管应该短;
(2)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸:Cl 2 +H 2 O=HClO+HCl,盐酸具有酸性,能使紫色石蕊试液变红,次氯酸具有强氧化性,能用于漂白,所以溶液红色褪去,盐酸能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀:HCl+AgNO 3 =AgCl↓+HNO 3 ,所以在E装置中观察到的实验现象是有白色沉淀生成;
故答案为:溶液先变红后褪色;有白色沉淀生成;Cl 2 +H 2 O=HClO+HCl、HCl+AgNO 3 =AgCl↓+HNO 3 ;
(3)氯气有毒,为防止污染空气,应用碱液来吸收:Cl 2 +2OH - =ClO - +Cl - +H 2 O;
故答案为:吸收多余的氯气,防止污染环境;Cl 2 +2OH - =ClO - +Cl - +H 2 O.
③ 实验室制取氯气的方法和步骤
一、实验室里也可用其他氧化剂来氧化浓盐酸制取氯气。
二、反应原理:
最常用MnO2 + 4HCl(浓) ==加热== MnCl2+ 2H2O + Cl2 ↑
常用的氧化剂还有有KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等。
1、2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
由于KMnO4的氧化性比MnO2强,所以用KMnO4制Cl2,通常不需加热。
2、KClO3+6HCl==== KCl+3Cl2↑+3H2O
3、Ca(ClO)2+4HCl(浓)==== CaCl2+2Cl2↑+2H2O
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。
三、用向上排空气法或者排饱和食盐水法收集。
四、用饱和食盐水出去HCl气体,用浓硫酸除去水蒸气。
五、用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收尾气。
六、验满:
1、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。
2、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。
3、实验室制备氯气时,常常根据氯气的颜色判断是否收集满。
(3)实验室气体发生装置制备cl扩展阅读:
氯气泄漏极易造成人身伤亡和区域性污染,防止氯气泄漏的方法有:
1、不能选用存在缺陷的设备和部件,各设备和部件要定期检测和检验;
2、加强工艺管理,严格控制工艺指标,发现问题必须及时检查和处理;
3、加强事故氯处理装置的管理和检修,相关装置采用多路电源供电,定期清洗事故氯处理装置,机泵定期试车;
4、为了及时发现氯气泄漏,在生产、储存、输送和使用的岗位都要安装氯气报警器,一旦氯气泄漏,可及早发现,防止事故扩大,并在液化岗位安装电视监控和碱液喷淋装置;
5、加强对职工的安全教育和培训。
泄漏应急处理:
泄漏污染区人员应迅速撤离至上(侧)风处,并立即设置警戒,小泄漏时,于150米处设置警戒,大泄漏时,于450米设置警戒。
消防人员必须佩戴空气呼吸器或氧气呼吸器,穿全身防火防毒服,手戴橡胶手套,在上风向进行处置。尽可能切断泄漏源,合理通风,加速扩散,喷雾状水稀释、溶解,构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。
如有可能,用管道将泄漏物导至还原剂(酸式硫酸钠或酸式碳酸钠)溶液中或将漏气钢瓶浸入石灰乳液中。具体处置措施为:
1、关阀断源。生产装置发生氯气泄漏,事故单位的工程技术人员或熟悉工艺的人员关闭输送物料的管道阀门,断绝物料供应,切断事故源,公安消防队出开花或喷雾水枪掩护并协助操作。
2、倒罐转移。储罐、容器壁发生泄漏,无法堵漏时,可采用疏导的方法将液氯倒入其他容器或储罐。
3、化学中和。储罐、容器壁发生少量泄漏,可采用化学中和的方法,即在消防车水罐中加入生石灰、苏打粉等碱性物质,向罐体、容器喷射,以减轻危害,也可将泄漏的液氯导至碳酸钠溶液中,使其中和,形成无危害或微毒废水。
具体反应为CaO+H2O一Ca(OH)2,2Ca(OH)2+2Cl2一CaCl2+Ca(CIO)2+2H2O。生成氯化钙和次氯酸钙,都没有毒害作用。如果现场温度比较高,则生成氯化钙和氯酸钙。产物的沉降度比较好,不会形成悬浮物,很快降落到地面,对地面植物起到钙肥作用。
4、稀释降毒。以泄漏点为中心,在储罐、容器壁的四周设置水幕或喷雾水枪喷射雾状水进行稀释降毒,但不宜使用直流水或直接对准泄漏点喷射,避免氯气与水作用生成酸,加速对泄漏点的腐蚀。除了使氯气溶解于水外,还可以利用氯气与水的反应加大对空气中氯气的吸收。
5、浸泡水解。运输途中体积较小的液氯钢瓶阀门损坏,发生泄漏,又无堵漏器具无法制止外泄时,可将钢瓶浸入氢氧化钙等碱性溶液中进行中和,也可将钢瓶浸入水中。
6、器具堵漏。管道壁发生泄漏,且泄漏点处在阀门以前或阀门损坏,不能够关阀止漏时,可使用不同形状的堵漏垫、堵漏楔、堵漏袋等器具实施封堵。
(a)微孔跑冒滴漏可用螺丝钉加粘合剂旋入孔内的方法堵漏。
(b)罐壁撕裂发生泄漏,可用充气袋、充气垫等专用器具从外部包裹堵漏。
(c)带压管道泄漏,可用捆绑式充气堵漏带或使用金属外壳内衬橡胶垫等专用器具实施内外堵漏。
(d)阀门法兰盘或法兰垫片损坏,发生泄漏,可用不同型号的法兰夹具,并注射密封胶的方法进行封堵,也可直接使用专门的阀门堵漏工具实施堵漏。
7、洗消处理。
1、化学消毒法。即用氢氧化钠、氨水、碳酸氢钠等碱性物质溶于水中,喷洒在污染区域或受污染体表面,发生化学反应改变毒物性质,成为无毒或低毒物质;
2、物理消毒。即用吸附垫、活性炭等具有吸附能力的物质,吸附回收后转移处理;对染毒空气可用水驱动排烟机吹散降毒,也可对污染区暂时封闭,依靠自然条件如日晒、通风使毒气消失;也可喷射雾状水进行稀释降毒。
参考资料来源:网络-氯气
④ 氯气的实验室制法仪器
一、实验室里也可用其他氧化剂来氧化浓盐酸制取氯气。
二、反应原理:
最常用MnO2 + 4HCl(浓) ==加热== MnCl2+ 2H2O + Cl2 ↑
常用的氧化剂还有有KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等。
1、2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
由于KMnO4的氧化性比MnO2强,所以用KMnO4制Cl2,通常不需加热。
2、KClO3+6HCl==== KCl+3Cl2↑+3H2O
3、Ca(ClO)2+4HCl(浓)==== CaCl2+2Cl2↑+2H2O
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。
三、用向上排空气法或者排饱和食盐水法收集。
四、用饱和食盐水出去HCl气体,用浓硫酸除去水蒸气。
五、用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收尾气。
六、验满:
1、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。
2、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。
3、实验室制备氯气时,常常根据氯气的颜色判断是否收集满。
(4)实验室气体发生装置制备cl扩展阅读:
氯气泄漏极易造成人身伤亡和区域性污染,防止氯气泄漏的方法有:
1、不能选用存在缺陷的设备和部件,各设备和部件要定期检测和检验;
2、加强工艺管理,严格控制工艺指标,发现问题必须及时检查和处理;
3、加强事故氯处理装置的管理和检修,相关装置采用多路电源供电,定期清洗事故氯处理装置,机泵定期试车;
4、为了及时发现氯气泄漏,在生产、储存、输送和使用的岗位都要安装氯气报警器,一旦氯气泄漏,可及早发现,防止事故扩大,并在液化岗位安装电视监控和碱液喷淋装置;
5、加强对职工的安全教育和培训。
⑤ 实验室制氯气的实验装置有哪些
实验室制氯气的实验装置包含实验器材和实验药品:
实验器材:铁架台、石棉网、酒精灯、圆底烧瓶、长颈漏斗、集气瓶、烧杯、导气管。
实验药品:浓盐酸、二氧化锰、饱和食盐水、浓硫酸净化、氢氧化钠溶液。
一、反应的化学方程式:
四、氯气的相关性质:
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,密度比空气大。可溶于水和碱溶液,易溶于有机溶剂(如四氯化碳),难溶于饱和食盐水,可用作为强氧化剂。具剧毒和窒息性,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。
以上内容参考:网络-氯气
⑥ 实验室制氯气的反应装置和原理是什么
原理是
4HCl+MnO2=MnCl2+2H2O+Cl2
装置和实验室制取CO2的几乎一样,一个分液漏斗,一个烧瓶,一根导管
⑦ 实验室制备氯气方程式是什么
实验室制备氯气方程式是MnO2+4HCl(浓)═△═MnCl2+Cl2↑+2H2O。
氯气,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, 密度比空气大,可溶于水,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。
氯气的性质
氯气通常可直接利用,但为了制取纯净的氯气,并考虑贮运的方便,而把一部分氯气进行液化制成液氯,用钢瓶或 槽车运往用户。
生产中,将从电解槽出来的热氯气(其中含有少量氢、氧和二氧化碳等杂质),用冷水洗涤或在 换热器内冷凝脱水,再用硫酸干燥(必要时可以液氯洗涤以除去水分和杂质),然后送去液化。
⑧ 实验室制备氯气方程式
方程式为:(浓)+MnO₂ =加热=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O或者16HCl+2KMnO₄=2KCl+2MnCl₂+8H₂O+5Cl₂↑实验室通常用氧化浓盐酸的方法来制取氯气。
制备氯气常见的氧化剂有:MnO₂、KMnO₄、Ca(ClO)₂、Co2O3,制备氯气中的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。其他可制备氯气的反应如下:
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。)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↑。
氯气的应用
1、化学工业用于生产次氯酸钠、三氯化铝、三氯化铁、漂白粉、溴素、三氯化磷等无机化工产品,还用于生产有机氯化物,如氯乙酸、环氧氯丙烷、一氯代苯等。也用于生产氯丁橡胶、塑料及增塑剂。日用化学工业用于生产合成洗涤剂原料烷基磺酸钠和烷基苯磺酸钠等。
2、自来水消毒。自来水常用氯气消毒,1L水里约通入0.002g氯气,消毒原理是其与水反应生成了次氯酸,它的强氧化性能杀死水里的病菌。
而之所以不直接用次氯酸为自来水杀菌消毒,是因为次氯酸易分解难保存、成本高、毒性较大,则用氯气消毒可使水中次氯酸的溶解、分解、合成达到平衡,浓度适宜,水中残余毒性较少。