最新氯气的生产原理
氯气的生产原理
一.氯气的工业制法:(氯碱工业) 原理: 2NaCl + 2H2O =通=电== 2NaOH + H2↑ + Cl2↑ 现象: 与电源正极相连的电极(阳极):
黄绿色气体产生(Cl2) 与电源负极相连的电极(阴极):
有气泡生成(H2 ) 溶液使酚酞变红(氢氧化钠生成)
气体发生装置
制备O2 条件:需要加热
制备CO2
制备H2
不需要加热
2KClO3M=n=O2 2KCl+3O2↑ 固体+固体 →△ 气体
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 固体+液体 → 气体
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验室制氯气的装置
MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2 ↑+2H2O 固体+液体 →△ 气体
1、制备Cl2 的 气体发生装置
固体+液体 →△ 气体
NaOH溶液
练习
1、 验室用MnO2制取Cl2的叙述正确的是( A、MnO2与稀盐酸共热 B、可用长颈漏斗代替分液漏斗
D)
C、用向下排空气法收集Cl2 D、多余氯气常用碱液吸收
2、实验室制取氯气的试管壁上粘附有MnO2,除去
粘附的MnO2可用的试剂是( D )
A、蒸馏水
B、氢氧化钾溶液
C、稀盐酸
先除HCl再除水蒸气
3、气 体 收 集 装 置
a.向上排空气法(洗气后得到干燥的Cl2)
b.排饱和食盐水法(对气体干燥程度不做要求)
饱和食盐水
思考:4.用向上排空气法收集氯气,如何验满?
① 因为Cl2是黄绿色气体,所以可以用观察法, 黄绿色气体充满集气瓶;
② Cl2能使湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口,变蓝 说明已经充满
14氯气的生产原理(zl)
在收集装置前加净化装置
先除 HCl(g) 用盛有饱和食盐水的洗气瓶(导气管长进短出)
后除 H2O(g)
用盛有浓硫酸的洗气瓶(导气管长进短出)
or用盛有无水氯化钙的干燥管(球形、U形) 能否用碱石灰?
气体净化与干燥装置:
2.装置的选配:
1)发生装置:固液加热型 2)净化装置:先用盛有饱和食盐水的洗气瓶除HCl(g) 后用盛有浓硫酸的洗气瓶除H2O(g) or用盛有无水氯化钙的干燥管除H2O(g) 3)收集装置:向上排空气法 此处不用验满 4)尾气处理装置: 用NaOH溶液来吸收
另法:
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O
不需加热,所以不需酒精灯
5.工业上利用电解饱和食盐水的方法制取 Cl2 、 H2 和 NaOH 。在电源正极上收集到的气体能 使湿润的淀粉碘化钾试纸 变蓝色,证明是 Cl2 ;在 电源负极上收集到的气体是 H2 ,在负极附近 的水溶液中滴几滴酚酞溶液,则溶液 变红 , 证明有 NaOH 生成。若电解一段时间后,电源 正极上收集到的气体在标准状况下为4.48L, 则在电源负极上方将收集到 0.4 g气体,该气 体是 H2 ,在溶液中产生 16 g NaOH 。停止通 电后,待溶液混合均匀,溶液的pH会 升高 。
练习: 1.足量MnO2与含146gHCl的浓盐酸共热,可制 得Cl2的质量为( C ) A.71g B.142g C.小于71g D.大于71g
随着反应进行,盐酸浓度减小,且盐酸易挥发,反应逐渐 停止。
2.下图是实验室用来制取干燥、纯净氯气的装置;由 于装置和使用药品有错误而未能在 D 瓶中收集到 Cl2 ; 请指出装置中的错误 ①圆底烧瓶下应垫上石棉网 ②应用酒精灯加热
氯气生产原理.
2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成 Cl2,稀盐酸不与MnO2反应。
◆◆◆ §2-1-1.氯气的生产原理◆◆◆
一.氯气的生产原理
2.氯气的实验室制法
④.装置
固-液加热型
◆◆◆ §2-1-1.氯气的生产原理◆◆◆
◆◆◆ §2-1-1.氯气的生产原理◆◆◆
实验现象
1
结论
通电后有新的气体物 质生成
两极均产生气泡
将铁棒上方收集到的气体靠 2 近火焰,有轻微的爆鸣声 3
黄绿色、刺激性气味的气体 产生,湿润的淀粉碘化钾试 纸变蓝
有氢气生成
有氯气生成 有碱性物质生成
4
铁棒周围的颜色变红
◆◆◆ §2-1-1.氯气的生产原理◆◆◆
一.氯气的生产原理
1.氯气的工业制法 原理:
阴极 产物
NaOH+H2
阳极产 物
电解
2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑
人们把以电解食盐水为基础制取氯气、烧 碱(NaOH)等产品的工业称为“氯碱工业”.
◆◆◆ §2-1-1.氯气的生产原理◆◆◆
你知道吗 氯碱工业所制Cl2用途广泛,当初是谁发现了它
NaOH溶液
◆◆◆ §2-1-1.氯气的生产原理◆◆◆
小结:氯气的实验室制法
氯 气 的 实 验 室 制 法
原理: MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2+2H2O
装置:发生装置 净化(干燥)装置 收集装置 尾气吸收装置
2.实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气, 主要操作步骤为: ①将圆底烧瓶固定在铁架台上; ②把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯高度 确定铁圈的位置,固定铁圈后放好石棉网; ③用药匙向圆底烧瓶中加入MnO2,再向分液 漏斗中加浓盐酸,并将导管放入集气瓶中; ④检查装置的气密性; ⑤在圆底烧瓶上安装好分液漏斗,连接好导 气管。
氯气的生产原理1
。
Cl2在饱和食盐水中的溶解度比较小 原因是________________________________ 。 吸收尾气,防止污染空气 ④其中 F 的作用是__________________________________ 。 湿润的淀粉KI试纸 ⑤检验 Cl2 是否收集满可用__________________________ 放 变蓝 在集气瓶口,若试纸________ ,则证明已集满。
7、实验室制取氯气的装置如下图所示:
△ 4HCl(浓)+MnO2=====MnCl2+2H2O+Cl2↑。 (1)实验原理:________________________________________
(2)实验装置:气体制备型化学实验装置的设计,要将化学反 应原理、气体净化、收集和尾气处理等结合起来。 ①填写装置中试剂名称。
饱和食盐水
( 除HCl )
浓硫酸
( 除H2O )
(无水CaCl2)
完整实验装置 气体发 生装置
气体除杂 干燥装置
气体收 集装置
尾气处 理装置
实验步骤
①连接好装置,检查气密性 ②在烧瓶中加入二氧化锰粉末 ③往分液漏斗中加入浓盐酸,再缓缓滴入烧瓶中 ④缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出
⑤用向上排空气法收集氯气,尾气导入吸收剂中
阴极区 阳极区 人们把以电解食盐水为基础制取氯气、烧 碱(NaOH)等产品的工业称为“氯碱工 业”.
通电
[科学史]
氯气的发现
1774年,瑞典化学家舍勒把浓盐酸与软锰 矿混在一起加热时发现氯气。
1810年,英国化学家戴维将这种元素命
名为Chlorine,这个名称来自希腊文,有 “绿色”的意思。我国早年译文将其译
3、实验室制取氯气的试管壁上粘附有MnO2,除去粘附
氯气的生产原理
氯气的生产原理氯气是一种重要的化工原料,广泛应用于化工、医药、农药、塑料、橡胶、纺织、造纸等工业领域。
氯气的生产原理主要包括氯化钠电解、氯化氢氧化法和氯化铁法等多种方法。
其中,氯化钠电解是目前应用最为广泛的一种生产方法。
氯化钠电解法是指通过电解氯化钠溶液来产生氯气。
具体过程如下,首先,将氯化钠溶解在水中,形成氯化钠溶液。
然后,将氯化钠溶液导入电解槽中,通入电流进行电解。
在电解槽中,设有阳极和阴极,通入电流后,氯化钠溶液中的氯化钠分子将发生电解反应。
在阳极处,氯化钠溶液中的氯化钠分子将失去电子,生成氯气和氧气。
而在阴极处,氯化钠溶液中的氯化钠分子将获得电子,生成氢气和氢氧化钠。
最终,通过收集和分离,可以得到高纯度的氯气产品。
氯化氢氧化法是另一种常见的氯气生产方法。
该方法是以氯化钙和氢氧化钠为原料,通过化学反应产生氯气。
具体过程如下,首先,将氯化钙溶解在水中,形成氯化钙溶液。
然后,将氢氧化钠溶液缓慢地加入氯化钙溶液中,两者发生化学反应生成氯气和氢氧化钙。
最后,通过收集和分离,可以得到高纯度的氯气产品。
氯化铁法是一种较为特殊的氯气生产方法,主要用于小规模生产。
该方法是以铁和氯化铵为原料,通过化学反应产生氯气。
具体过程如下,首先,将铁粉和氯化铵混合均匀,然后在高温下进行还原反应,生成氯气和氯化铁。
最后,通过收集和分离,可以得到高纯度的氯气产品。
总的来说,氯气的生产原理主要包括氯化钠电解、氯化氢氧化法和氯化铁法等多种方法。
这些方法各有特点,可以根据生产规模和需求选择合适的生产方法。
氯气作为一种重要的化工原料,在工业生产中具有广泛的应用前景。
氯气的生产原理
从海水中获得的化学物质
常熟外国语学校 赵春艳
你知道浩瀚的大海中究竟蕴藏 着哪些物质吗?请查阅有关资料 了解海水中主要含有的物质和各 元素的含量。
含量/g
30
27.2
25
20
15
10
5 0.712
1.11
0 KCl
CaCl2
2
5.11
MgCl2
22
NaCl
每千克海水中几种氯化物的含量
元素 浓 度 / 元素 mg.L-1
• 氯碱厂的厂址应如何选择?
厂址: 靠海边 平原地区 避免人口稠密地区 避免自然生态保护和食盐水的方法 制取 Cl2 、 H2 和 NaOH 。在电源正极 上方收集到的气体能使湿润的 淀粉碘化钾试纸 变蓝色,证明是 Cl2 ;在电源负极上方 收集到的气体是 H2 ,在电极附近的水 溶液中滴几滴酚酞溶液,则溶液 变红 , 证明有NaOH 生成。若电解一段时间后, 电源正极上方收集到的气体在标准状况下 为4.48L,则在电源负极上方将收集到 0.4g g H2 气体,在溶液中产生 16g gNaOH。 停止通电后,待溶液混合均匀,溶液的pH 会 升高。
氯气
化学式:Cl2
1774年,瑞典化学家舍勒发现氯气。 1810年,英国化学家戴维将这种元素 命 名 为 Chlorine, 这 个 名 称 来 自 希 腊 文,有“绿色”的意思。我国早年译 文将其译成“绿气”,后改为氯气。
戴维
(二)氯气的实验室制法
1、主要仪器:分液漏斗、圆底 烧瓶、铁架台、石棉网、酒精 灯、集气瓶、烧杯、导管、双 孔橡皮塞等
气体
实验室制取氯气与制 取氧气、氢气的装置 相同吗?
制Cl2 主要仪器
烧瓶、分液漏斗、导管、 双孔橡皮塞、铁圈、铁夹、 铁架台、石棉网、酒精灯
氯气的生产原理
除杂
干燥
收集
尾气处理
完整实验装置
发生装置 净化装置 收集装置 尾气处理 装置
氯气收集:向上排空气法或排饱和食盐水法。
பைடு நூலகம்
从海水中获取氯化钠
1.原理:蒸发、结晶
2.过程:
海水 引入 日晒风吹 H2O挥发 日晒风吹 析出粗盐 H2O挥发 盐田
饱和食盐水
一、氯气的生产原理
(一)氯气的工业制法
实验现象
1
结论 通电后有新的气体物质 生成
两级均产生气泡
将铁棒上方收集到的 气体靠近火焰,有轻 微的爆鸣声 黄绿色、刺激性气味 的气体产生,湿润的 淀粉碘化钾试纸变蓝 铁棒的周围颜色变红
2
有氢气生成
3
有氯气生成
4
有碱性物质生成
氯化钠和水发生点解反应,在 阳极生成氯气,在阴极生成氢气和 氢氧化钠。
电解NaCl溶液的化学方程式: 2 NaCl + 2 H2O
通电
2 NaOH + H2 + Cl2
氯气的工业生产
氯气的发现应归功于瑞典化学家舍勒。 舍勒发现氯气是在1774年,当时他正在 研究软锰矿(二氧化锰),当他使软锰矿与浓 盐酸混合并加热时,产生了一种黄绿色的气 体,这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感 到极为难受,但是当他确信自己制得了一种 新气体后,他又感到一种由衷的快乐。 他将这种元素命名为chlorine,这个名 称来自希腊文,有"绿色"的意思。我国早年 的译文将其译作"绿气",后改为氯气。
3. 反应原理:
写一写化学方程式?
(1) 中间空瓶的作用? (2) 烧杯中能不能用水,或
者澄清石灰水?
1.通过简易装置得到的氯气否纯净? NO ! 2.含有哪些杂质?
氯气的生产原理
(二)氯气的实验室制法
一:实验装置、仪器、药品 实验装置、仪器、
药品: HCl、NaOH溶液 药品:MnO2、浓HCl、NaOH溶液 仪器:铁架台、酒精灯、石棉网、分液漏斗、 仪器:铁架台、酒精灯、石棉网、分液漏斗、集 气瓶、 烧杯、橡皮塞、 气瓶、烧瓶 、烧杯、橡皮塞、导管
二.实验步骤 ①如图装配好装置 组装原则: 组装原则:由下至 上,由左至右 ②检查装置的气 密性 微热酒精灯,导管口有气泡冒出, 微热酒精灯,导管口有气泡冒出,撤走酒精 灯,导管中形成一段水柱 加入药品, ③ 加入药品,从分液漏斗中慢慢向烧瓶中注入浓盐 酸,缓缓加热 ④观察颜色变化停止加热 ⑤实验结束应先撤导管后撤酒精灯
实验室制氯气时有如下操作, 实验室制氯气时有如下操作,操作顺 序正确的是 ( C )
①连接好装置,检查气密性 连接好装置, 缓缓加热,加快反应, ②缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出 ③在烧瓶中加入二氧化锰粉末 往分液漏斗中加入浓盐酸, ④往分液漏斗中加入浓盐酸,再缓缓滴入烧瓶 中 用向上排空气法收集氯气, ⑤用向上排空气法收集氯气,尾气导入吸收剂 中 A.①②③④⑤ A.①②③④⑤ C.①③④②⑤ C.①③④②⑤ B.④③①②⑤ B.④③①②⑤ D.①④③②⑤ D.①④③②⑤
3 、为什么用浓盐酸和二氧化锰制取 氯气时,要缓缓加热, 氯气时,要缓缓加热,不能强热 ?
浓盐酸有很强的挥发性, 浓盐酸有很强的挥发性,强热时能挥 发出大量的氯化氢气体和水蒸气, 发出大量的氯化氢气体和水蒸气,而使制 得的氯气中含有大量的杂质;另一方面, 得的氯气中含有大量的杂质;另一方面, 又降低了HCl的利用率。 HCl的利用率 又降低了HCl的利用率。
4、如何检验氯气的生成? 、如何检验氯气的生成?
氯气的生产原理和氯气的性质
氯气的生产原理和氯气的性质1.电解法:通过电解食盐水或盐酸水溶液来生产氯气。
具体步骤如下:首先,将盐水或盐酸水溶液注入电解槽中,电解槽由两个电极(阴极和阳极)组成,电极之间隔有隔离膜。
盐水中的氯离子(Cl-)会向阳极移动,而水分子则在阴极上还原为氢气和氢氧根离子(OH-)。
同时,氯离子在阳极上发生氧化反应,生成氯气(Cl2)并释放出电子。
反应式可以表示为:2Cl-→Cl2+2e-由于氯气比氢气轻,因此可以将氯气从电解槽的顶部收集到储存容器中。
而剩下的溶液则可再循环使用。
2.氧化法:氧化法主要是通过将氯化铁(FeCl2)或氯化亚铁(FeCl3)与盐酸反应来制备氯气。
具体步骤如下:首先,在反应容器中加入适量的氯化铁和盐酸。
盐酸会和氯化铁发生反应,生成铁盐和氯气。
反应过程中,氯离子被还原为氯气,而铁离子则在反应中转化为铁盐。
反应式可以表示为:FeCl2/FeCl3+2HCl→FeCl2+Cl2↑+H2↑最后,通过物理方法将氯气从反应容器中收集并进行储存。
氯气的性质:1.物理性质:氯气是一种黄绿色的有刺激性气体,具有特殊的气味,类似于漂白粉。
它的密度较大,比空气重2.5倍,在常温下是一个气体,但可以通过压缩或冷却变为液体或固体。
2.化学性质:氯气是一种强氧化剂,具有强烈的活性。
它能与许多物质发生反应。
例如,氯气可以与氢气反应生成盐酸:Cl2+H2→2HCl同时,氯气还能与许多有机物反应,形成氯代烃。
这种反应被广泛应用于有机合成中。
由于氯气具有极强的毒性,对呼吸系统和眼睛都有严重的刺激作用,因此在使用和储存氯气时需要特别小心。
此外,氯气还是一种温室气体,对环境具有潜在的危害。
在工业上,氯气被广泛用于生产氯化物、有机化合物、漂白剂等。
同时,氯气也被用于水处理、游泳池消毒和制备其他化学物质等领域。
氯气生产原理及性质
氯气生产原理及性质氯气是一种常见的化学物质,常用于工业生产和水处理等领域。
本文将详细介绍氯气的生产原理和性质。
一、氯气的生产原理:氯气的生产主要有两种方法:电解法和氯化法。
1.电解法:电解法是目前最常用的氯气生产方法。
其基本原理是利用电解池中的电解质溶液,在电解过程中,将电能转化为化学能,从而产生氯气和氢气。
电解池通常是一个具有阴阳两极的水槽,水槽中注入食盐溶液(NaCl),形成电解质溶液。
在电解过程中,阳极发生氧化反应,水分解成氧气和氢气:2Cl-→Cl2+2e-2H2O→O2+4H++4e-同时,阴极上的电子和氢离子结合,生成氢气:2H++2e-→H2从而在阳极处产生氯气,阴极处产生氢气。
2.氯化法:氯化法是氯气的另一种生产方法,它基于一些化学反应,将含氯化合物转化为氯气。
目前最常用的氯化法是氯化铁法。
在氯化铁法中,首先将铁粉与氯气反应生成氯化铁:2Fe+3Cl2→2FeCl3然后,将氯化铁与硫酸反应生成氯气:FeCl3+H2SO4→FeCl2+HCl+SO2+H2O这一方法的优点是较为简单,适用于小规模的氯气生产。
二、氯气的性质:1.外观与气味:氯气是一种淡黄色的气体,有刺激性的气味。
在高浓度下,氯气的气味非常强烈且刺激。
2.模式和密度:氯气的分子式为Cl2,由两个氯原子组成。
氯气的密度比空气大,约为2.5倍。
3.溶解性和酸碱性:氯气在水中具有一定的溶解性,可以与水反应生成盐酸(HCl)。
这也是氯气具有刺激性气味的原因之一4.化学反应:氯气具有较强的氧化性,可以与许多物质反应。
例如,氯气可以与氢气反应生成盐酸;可以与硫化氢反应生成硫黄和氯化氢;可以与有机物反应生成氯代烃等。
此外,氯气还具有消毒和漂白作用。
由于其强烈的氧化性和毒性,氯气在工业和水处理过程中需要小心处理,以避免对环境和人体造成危害。
三、氯气的应用:氯气在工业生产中有广泛的应用。
例如,氯气常用于生产塑料、橡胶、溶剂、金属和玻璃等化学产品。
氯气的生产原理
氯气的生产原理氯气是一种常见的化学气体,广泛应用于工业生产和日常生活中。
它的生产原理主要是通过电解食盐水或氯化钠溶液来实现的。
下面我们将详细介绍氯气的生产原理及其过程。
首先,氯气的生产通常是在电解槽中进行的。
电解槽是一个封闭的容器,内部装有电极和电解质溶液。
在电解槽中,电极通常由铅制成,而电解质溶液则是食盐水或氯化钠溶液。
当通电时,电解质溶液中的氯离子会向阳极移动,而水分子会在阳极上发生氧化反应,产生氧气和氢离子。
同时,氯离子在阴极上接受电子,从而生成氯气。
其次,氯气的生产过程需要严格控制电解槽中的温度、电流密度和电解质浓度等参数。
这是因为这些参数会直接影响氯气的产量和纯度。
一般来说,较高的温度和电流密度会提高氯气的产量,但可能会降低氯气的纯度。
而较低的电解质浓度则会减少氯气的产量。
因此,生产过程中需要根据实际情况进行合理的参数调节,以确保氯气的产量和纯度达到要求。
最后,氯气的生产还需要考虑对环境的影响和安全性。
氯气是一种有毒气体,对人体和环境都具有一定的危害。
因此,在生产过程中需要采取有效的措施,如加强通风设备、严格监测气体浓度、做好应急预案等,以确保生产过程安全可靠。
同时,还需要对废水和废气进行处理,以减少对环境的影响。
综上所述,氯气的生产原理主要是通过电解食盐水或氯化钠溶液来实现的。
在生产过程中,需要严格控制各项参数,确保氯气的产量和纯度达到要求。
同时,还需要考虑对环境的影响和安全性,采取相应的措施保障生产过程的安全可靠。
希望本文能对大家了解氯气的生产原理有所帮助。
氯气的产生原理
氯化钠还有哪些用途?
知识回顾:
水的电解
问题1:通电后,我们能看到什么现 象呢? 两极上都产生气泡,并体 积 上维持1:2 问题2:您知道两支试管中产生的 气泡是什么物质吗?
氢气
氧气
电解食盐水
实验现象
1
结论
有气体生成 有氢气生成
两极均产生气泡 有轻微的爆鸣声 黄绿色、刺激性气味 的气体产生,湿润的 淀粉碘化钾试纸变蓝
B、平原地
C、避免人口稠密地区 (安全性)
D、避免自然生态保护区 (环保)
反馈练习: 1、电解饱和食盐水时,氯气产生于和 电源(正 )极相连的( 碳)棒,氢气产 生于和电源 ( 负 )极相连的( 铁 )棒, 碱产生( 铁 )棒的周围。
轻松一刻
第一课时
海水晒盐
含量/g
30 25 20 15 10 5 0
27.2
5.11
0.712
KCl
1.11
CaCl2 2 MgCl2 2
2
NaCl
每千克海水中几种氯化物的含量
你知道吗?
NaCl俗名“食盐”,它有哪些用途呢? 日常生活: 是我们日常生活中的必需调味品.
医学:配成浓度为0.9%的“生理食盐 水” 公路上的积雪也可以用氯化钠来消除。
C2
C3
饱和食盐 水
浓硫酸
无水CaCl2
实验室制备氯气的装置图
饱和食盐水
浓H2SO4 NaOH溶液
一套完整的氯气制取装置包括哪几步?
气体发生装置 气体净化装置 气体收集装置
尾气处理装置
发生装置 净化装置
根据反应物 的状态和反 应条件选用
固体+固体
收集装置
根据气体的 水溶性和对 空气的相对 密度选用 向上排空气法 向下排空气法 排水法
高一化学-氯气知识归纳 最新
氯气知识归纳一、氯气的实验室制法学习气体的实验室制法,首要的是掌握反应物、反应条件和制取原理。
制取原理包括制备的反应原理和产物的收集方法的原理。
在此基础上,学会正确选择仪器装置和制取过程的正确操作。
此外,与制取有关的知识可从以下几方面拓展:气体的净化(除杂质);有毒气体的尾气吸收(防污染);气体的检验与检满等。
(1)反应物、反应条件和反应原理实验室最常见氯的化合物是HCl(盐酸)和盐酸盐(NaCl、KCl等),盐酸容易获得且比盐酸盐容易转化经筛选,常用的氧化剂有MnO2、KMnO4以及KClO3、Ca(ClO)2等。
MnO2氧化性较弱,跟浓盐酸的反应需加热,另几种氧化剂的氧化性较强,与浓盐酸的反应不需加热。
反应原理举例如下:HCl占全部参加反应的HCl的一半。
占全部参加反应的HCl的5/8。
(2)制取装置根据MnO2(固)和浓盐酸(液)反应且需加热,故发生装置使用烧瓶、分液漏斗、酒精灯等;若改用KMnO4和盐酸反应,则不必加热;根据Cl2密度大于空气且能溶于水,故常用向上排空气法收集。
Cl2在饱和食盐水中溶解度大大减小,也可用排饱和食盐水法收集Cl2。
(3)尾气吸收Cl2具有毒性,制Cl2的装置应密闭,多余Cl2应吸收。
由于Cl2在水中溶解度不大,使用H2O作吸收剂效果不佳,应使用碱液吸收Cl2。
和Ca(OH)2相比,NaOH 易溶于水,NaOH溶液浓度大,更适于吸收制Cl2装置中多余的Cl2。
(4)气体的净化用以上方法制氯气,因HCl和H2O的挥发,逸出的氯气中常混有少量氯化氢和水蒸气,若需收集纯净、干燥的氯气,就应进行净化。
可依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶,使氯化氢溶解于饱和食盐水(氯气在饱和食盐水中溶解度大大降低),水蒸气被浓硫酸吸收,经这样的净化处理,氯气就较纯净了。
(5)检验与验满常用淀粉碘化钾试纸检验Cl2。
若将润湿的淀粉碘化钾试纸靠近瓶口,试纸变蓝,表明已有Cl2从满口逸出,可证明Cl2收集已满或有Cl2存在。
氯气生产原理详解
1、由气体发生装置的选取依据,选择制Cl2 的仪器,并说明理由。 2、已知Cl2的密度大于空气,能溶于水、难 溶于饱和食盐水,有毒,你将如何收集Cl2呢?
3、能否直接将Cl2排入空气中呢?
发生装置
制O2
制Cl2
制CO2
固-固加热型
固-液加热型
固-液不加热型
气体发生装置的选择是根据反应物的状态和反应条件 来确定的。
操作步骤及注意事项
1、检查装置的气密性。
2、从分液漏斗中慢慢向烧瓶中注入浓盐酸, 缓缓加热。 3、多余的氯气要用NaOH溶液吸收。 4、实验结束应先撤导管后撤酒精灯。
小结:
氯气的工业制法:
通电 2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑
氯气的实验室制法: (1)实验原理:MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)发生装置:固体+液体→气体。 (3)除杂试剂及装置:装有饱和食盐水的洗气瓶。
◆◆◆ §2-1-1.氯气的生产原理◆◆◆
◆◆◆ §2-1-1.氯气的生产原理◆◆◆
每千克海水中几种氯化物的含量
含量/g
30 25 20 15 10 5 0
27.2
5.11 0.712
1.11
CaCl2 2 MgCl2 2 2 NaCl
◆◆◆ §2-1-1.氯气的生产原理◆◆◆
海水
引入
风吹 盐田 日晒
△ △
(4)干燥试剂及装置:装有浓硫酸的洗气瓶。
(5)收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水法。 (6)尾气处理方法:用氢氧化钠溶液吸收。
实验室用下列两种方法制氯气:①用含4molHCl 的
浓盐酸与足量的MnO2反应;②用1mol MnO2与足量浓 盐酸反应。所得的氯气的量 ( B ) A.①比②多 B.②比①多 C.一样多 D.无法比较
氯气的生产原理
氯气的生产原理
氯气是一种重要的化工原料,在工业生产中有着广泛的应用。
氯气的生产原理
主要是通过电解食盐水溶液来实现的。
下面将详细介绍氯气的生产原理。
首先,氯气的生产是通过电解食盐水溶液来实现的。
电解是利用电能将化学能
转化为化学反应能的过程。
在电解食盐水溶液的过程中,会产生氯气、氢气和氢氧化钠。
这是因为食盐水溶液中的氯离子和水分子在电解的作用下发生了化学反应,生成了氯气和氢气。
其次,电解食盐水溶液的具体过程是在电解槽中进行的。
电解槽是由两个电极
和一个电解质组成的。
电极通常采用铁或者钛制成,电解质则是食盐水溶液。
在电解槽中,通过外加电压,使得正极上的氯离子向负极移动,而负极上的水分子则发生水解反应,生成氢气和氢氧化钠。
这样就实现了氯气的生产。
最后,氯气的生产原理是基于电解食盐水溶液的化学反应过程。
通过外加电压,使得食盐水溶液中的氯离子和水分子发生化学反应,从而产生氯气、氢气和氢氧化钠。
这种生产方法具有成本低、效率高的优点,因此在工业生产中得到了广泛的应用。
总的来说,氯气的生产原理是基于电解食盐水溶液的化学反应过程。
通过外加
电压,实现了氯气、氢气和氢氧化钠的生产。
这种生产方法具有成本低、效率高的特点,在工业生产中有着重要的应用价值。
氯气的生产原理
△
MnCl2+2H2O+Cl2↑
(1)盐酸必须是浓盐酸,因为稀盐酸不和MnO2 反应。 (2)必须加热而且加热温度不宜过高。因为常温 下MnO2与浓盐酸不反应,如果温度过高,HCl大 量挥发,使制得的Cl2中含有较多HCl气体杂质。
2、装置:
-----------------
发生装置
收集装置
尾气吸收装置
(3)尾气处理装置
NaOH溶液
吸收多余的Cl2,防止污染空气。
(4)净化装置
[思考5]此法制得的氯气纯净吗?
[思考6]可能存在哪些杂质气体? [思考7]用哪些试剂来除杂固-固加热 如:O2
固-液不加热 如:H2、CO2
(2)收集装置
[思考1]收集Cl2为什么可以用向上排空气法?
答:因为Cl2的密度比空气大或Cl2比空气重, 而且Cl2也不和空气发生反应。 [思考2]采用向上排空气法,瓶口一般是部分开 口的,为什么收集Cl2要采用瓶口全部密封?
答:Cl2有剧毒,防止Cl2逸出污染空气。
[思考3]瓶口密封的向上排空气法收集Cl2,是 长进短出,还是短进长出? 答:长进短出,因为Cl2比空气重,如果短进 长出Cl2会沉积在瓶底,通过长导管流出,导 致难以收集到Cl2,而且空气上浮难以排除。 [思考4]是否可以采用向下排空气法收集Cl2? 答:可以。但瓶口一定要密封,而且Cl2要长 进短出。
专题 2
从海水中获得的化学物质
第一单元 氯、溴、碘极其化合物
氯气的生产原理
一、氯气的工业生产原理
2NaCl+2H2O
通电
2NaOH+H2↑+Cl2 ↑
[思考]图2-2点解饱和食盐水的装置中,NaOH 溶液的作用是什么? 答:吸收多余的Cl2,防止污染空气。
氯气的生产原理
一、工业制氯气
原理:2NaCl+2H2O电解 2NaOH+H2↑+Cl2↑
二、实验室制氯气
原理:MnO2 + 4HCl (浓) △ MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
问题思考: 观察这套气体发生装置,你还学过哪些气 体发生装置?根据什么来选取不同的发生 装置?一般的气体制取装置应该包含哪些 部分?
发 生 装 置 实验室制 ①实验室用 H O 制 O ①实验室加热 2 2 2 实 取氯气 KClO3制O2 ②实验室用石灰石(或 ②实验室加热 大理石 ) 和稀盐酸制 例 KMnO4制O2 CO2
适 △ 固体 + 固体 用 范 气体 围
固体+液体 体体
发生装置改进优点
制取较多 量气体
可连续制 可连续制 可随时添 取并能控 取并能控 加液体 制反应速 制反应速 率 率
可控制反 可控制反 应是否终 应是否终 止和发生 止和发生
二、气体净化(除杂)装置
1、实验室制取二氧化碳,用来除去CO2中的水蒸气可选择 _____装置,装置中所盛放的样品为________. 2、如果用来干燥氨气可选用_____装置,装置中所盛放的 样品为________. 1体积溶剂 水 饱和食盐水 气体 3、实验室制氯气由于使用了浓盐酸从而使氯气除了含水蒸 Cl2 2.26 0.5 气外还含有HCl气体,为了除 HCl气体可选择 _____ 装置, HCl ________.(已知 500 490气体在水、 装置中所盛放的样品为 Cl 、HCl
三、收集装置:
收集 方法 收 集 装 置 实 例
排水法
向上排空气 法
向下排空气 法
O2、 H2
O2、CO2、Cl2 密度比空气大, 且不与空气中 的成分反应
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氯气的生产原理
使用浓盐酸与足量的MnO2共热制 Cl2,实际产生的Cl2总比理论值低, 其主要原因是什么?
1、 稀盐酸与MnO2不反应,随着反应的 进行,浓盐酸的物质的量浓度逐渐变小。
2、 盐酸挥发
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步骤3 产生的黄绿色、有刺 激性气味,使湿润的(阳极)有Cl2生成 淀粉碘化钾试纸变蓝
步骤4
铁棒一端的溶 液逐渐氯气变的生红产原理
(阴极)有碱性 物质(NaOH) 生成
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[化学史话]
氯气的生产原理
氯气的发现
1774年,瑞典化学家舍勒把浓盐酸与
软锰矿混在一起加热时发现氯气。
1810年,英国化] 学家戴维将这种元 素命名为Chlorine,这个名称来自希
干燥
收集
发生装置 净化装置 收集装置
尾气处理
尾气处 理装置
氯气向上排空法或排饱和食盐水法收集
氯气的生产原理
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氯气的生产原理
一、 Cl2的工业制法
2NaCl + 2H2O =电=解 2NaOH + H2↑+ Cl2↑
以电解饱和食盐水为基础制Cl2、NaOH等产品的工业
二、Cl2的实验室制法
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氯气的生产原理
2、某学生设计如下实验装置用于制备纯净的氯气。
(1)装置中有六处错误,请指出。
① 烧瓶下面缺石棉网
,பைடு நூலகம்
② 铁圈下面缺酒精灯
,
③ 原料使用了稀盐酸
,
④ 不应使用长颈漏斗
,
⑤ 盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位,置颠倒了
洗气瓶D的气体入氯口气导的生管产原应理深插在液面
腊文,有“绿色”的意思。我国早
舍勒 【瑞典】 公元1742一1786
年译文将其译成“绿气”,后改为
氯气。
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问题讨论 • 用什么装置制氯气
氯气的生产原理
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仪器及装置:
氯气的生产原理
分液漏斗
圆底烧瓶
酒精 灯
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石棉网
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风吹 日晒
粗盐
煮 海
为
盐场工人在晒 盐
盐
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日常生活 中:
氯气的生产原理
NaCl——“化学工业之母”
是我们日常生活中的必需调味品
公路上的积雪也可以用氯化钠来消除。
医学上:配成浓度为0.9%的“生理食盐水” 农业上:用来挑选种子 工业上: 以NaCl为原料来制取Na2CO3、NaOH、Cl2
问题讨论
氯气的生产原理
• 制得的氯气可能含有什么杂质?
HCl 饱和食盐水 ! H2O 浓硫酸
• 除杂的顺序怎样?
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装置图
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仪器及装置:
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尾气可以 直接排 放吗?
饱和食盐水 浓硫酸 氯气的生产原理
用什 么吸 收?
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氯气的生产原理
发生
除杂
完整实验装置
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专题二
从海水中获得的化学物质 氯气的生产原理
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氯气的生产原理
每千克海水中几种氯化物的含量
30
含量/g
25
20
15
10
5 0.712
0 KCl
1.11
CaCl2
5.11
MgCl 2
27.2
NaCl
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海水 引入
盐田
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氯气的生产原理
1、关于电解氯化钠溶液,下列叙述正确的是
( B )。
A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近有黄绿色的气体产生
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液 呈无色
D.电解一段时间后,将电解液全部转移到烧杯 中,充分搅拌后溶液呈中性
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和盐酸等。 氯气的生产原理
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离子交换膜电解槽
氯气的生产原理
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信息提示:
氯气:
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①黄绿色、密度比空气大
②刺激性气味、有毒气体。
③氯气能使湿润的淀粉碘化钾试
纸变蓝色。
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电解饱和食盐水实验
氯气的生产原理
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电解饱和食盐水实验
阴极产物
阳极产物
2NaCl + 2H2O =通=电2NaOH + H2↑+ Cl2↑
e-
-
←+
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实验步
实验现象
实验结论
骤
步骤1 通 气电泡后冒,出两。极上都有两极都有气体生成
步骤2 铁棒周围产生的气体 靠近火焰时爆鸣声 (阴极)有H2生成
⑥ 下,而出口导管应靠近瓶塞
。
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氯气的生产原理
3、实验室制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是
( C)
①连接好装置,检查气密性 ②缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出 ③在烧瓶中加入二氧化锰粉末 ④往分液漏斗中加入浓盐酸,再缓缓滴入烧瓶中 ⑤用向上排空气法收集氯气,尾气导入吸收剂中
A.①②③④⑤ B.④③①②⑤ C.①③④②⑤ D.①④③②⑤
——氯碱工业
气体 反应原理:
的实 验室 制法
MnO2 + 4HCl(浓) == MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
反应装置:
发生装置→净化装置→收集装置→尾气吸收装置
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氯气的生产原理
工业上利用电解饱和食盐水的方法制 取 Cl2 、 H2 和 NaOH。在电源正极上方收 集到的气体能使湿润的 淀粉碘化钾试纸变蓝 色,证明是 Cl2 ;在电源负极上方收集到 的气体是 H2 ,在电极附近的水溶液中滴 几滴酚酞溶液,则溶液变红 ,证明 有 NaOH 生成。