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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。

氯气的实验室制法之二

（1）原理：强氧化剂氧化HCl（或浓盐酸）发生氧化还原反应。

2KMnO4＋16HCl（浓）====2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑

（2）装置：反应物为固体和液体间反应，又需加热，使用仪器为分液漏斗、圆底烧瓶。

（3）收集：向上排空气法（气体密度比空气大），也可用排饱和食盐水方法收集氯气。

（4）检验：黄绿色，使湿淀粉碘化钾试纸变蓝。

氯气的实验室制法之三

氯气的实验室制制法有多种途径，原理都是用氧化剂（如KMnO4、MnO2、K2Cr2O7、O2等）氧化HCl，使-1价态氯氧化成零价态氯，制取氯气。

（1）二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气

（2）高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气

（3）重铬酸钾和浓盐酸反应制取氯气

（4）氯化氢和氧气混合加热制取氯气（地康法）

二、氯气制法九问

问：为什么实验室用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气？

答：制Cl2实质是用氧化剂把盐酸中的Cl-氧化成Cl2。Cl-的还原能力也因浓度的增大而增强，所以用浓盐酸与二氧化锰反应制Cl2。

问：为什么要缓慢加热？

答：浓盐酸挥发性很强，加热温度过快会加快盐酸的挥发，收到的气体含杂质量增大，从而影响实验效果。

问：为什么要慢慢加入浓盐酸？

答：在加热下浓盐酸更易挥发，为保持其浓度，并减少HCl的挥发，所以浓盐酸必须慢慢加入。

问：如果实验室无浓盐酸，怎么办？

答：可以用固体NaCl与浓H2SO4代替盐酸（因为NaCl+H2SO4=NaHSO4+HCl ↑）

问：如果实验室无MnO2，怎么办？

答：MnO2在这个反应中是氧化剂，所以可以用别的氧化剂代替如：KMnO4，KClO3，K2Cr2O7等（例如，16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O）。

问：如何收集Cl2？

答：因为Cl2的密度比空气大得多，所以可以用向上排空气的方法收集；Cl2可溶于水且与水反应，所以不宜用排水法收集。

问：怎么知道Cl2已经收集满？

答：①因为Cl2是黄绿色气体，所以可以用观察法；②可利用Cl2能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变无色的特点来检验；③Cl2能使湿润的

碘化钾淀粉试纸变蓝色。

问：如何得到干燥纯净的Cl2？

答：通过这种实验制得的Cl2里含有HCl，H2O等杂质，所以把气体依次通过盛①饱和食盐水，②浓硫酸的洗气瓶就可以得到干燥纯净的Cl2。

问：多余的Cl2怎么处理？

答：可用NaOH溶液吸收。

三、“氯水”知识归纳：

一、氯水成分的多样性

氯水的成分:

氯气溶于水的溶液叫做氯水，新配制的氯水溶液呈黄绿色，有刺激性的气味，

在氯水中存在如下三个平衡：

Cl2＋H2O HCl＋HClO ①

HClO H+＋ClO-②

H2O H+＋OH-③

所以在氯水中含有四种分子：Cl2、H2O、HClO及极少量O2；四种离子：H+、Cl-、ClO-及少量OH-。

氯水如久置，其中各成分的相对含量将发生变化，这是由于氯水中存在着如下反应的结果：

Cl2＋H2O HCl＋HClO

最后导至氯水的黄绿色颜色消失，pH减小，久置的氯水可视为盐酸溶液。

如不特别说明，一般所讲的氯水是指新制的氯水。氯水通常随配随用，如需贮存备用，宜放在棕色瓶中并置于冷暗处。

二、氯水化学性质的多重性

由于氯水中成分的复杂性，使氯水具有下列多重性质：

①氯水中有Cl2所以呈黄绿色，具有Cl2的强氧化性，如氯水能使润湿的KI 淀粉试纸变蓝（用于对Cl2收集的验满），能与SO2、亚硫酸及其盐、FeBr2等发生氧化还原反应。

Na2SO3＋Cl2＋H2O=Na2SO4＋2HCl

2FeBr2＋3Cl2（足量）=2FeCl3＋2Br2

2KI＋Cl2＝2KCl＋I2

Na2S＋Cl2＝2NaCl＋S↓等

②新制的氯水中有HClO，HClO具有强氧化性，故氯水具有漂白性。

③因氯水中有HCl，

表现H+的性质，如氯水中加入CaCO3粉末，有气体产生：

CaCO3＋2H+=Ca2+＋H2O＋CO2↑

氯水能与镁粉反应放出氢气

表现Cl-的性质，如用自来水配制AgNO3溶液时，溶液呈浑浊：

Ag+＋Cl-＝AgCl↓。

能与硝酸银反应生成白色沉淀。

④具有次氯酸的弱酸性。

⑤氯水性质多重性同时表现：如，