实验室制取氯气的方法和步骤？

2024-12-05 00:23:04

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回答（1）：

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。

扩展资料：

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：百度百科-氯气

回答（2）：

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：

（A）把装置连接好，检查气密性。

（B）在烧瓶中加入少量二氧化锰，从分液漏头里慢慢地注入密度为1.19的浓盐酸。

（C）缓缓加热，使反应加快，有氮气均匀放出。

（D）用向上排空气法收集。

（E）多余氮气用氢氧化钠吸收。

工业上用电解食盐水的立工隔膜电解槽的方法制氮气。

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，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。

、

扩展资料：

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）。

参考资料：

百度百科-氯气

回答（3）：

实验室制法：

1、实验室通常用氧化浓盐酸的方法来制取氯气：

常见的氧化剂有：MnO₂、KMnO₄、Ca（ClO）₂、Co2O3

2、发生的反应分别是：

4HCl（浓）+MnO₂ =加热=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；

16HCl+2KMnO₄=2KCl+2MnCl₂+8H₂O+5Cl₂↑；

4HCl+Ca（ClO）₂=CaCl₂+2H₂O+2Cl₂↑ ；

2H++ClO-+Cl-=H2O+Cl2↑。

3、收集方法：用向上排空气法或者排饱和食盐水法

4、净化方法：用饱和食盐水出去HCl气体，用浓硫酸除去水蒸气。

5、尾气吸收：用强碱溶液（如NaOH溶液）吸收。

6、验满方法：

（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。

扩展资料：

注意事项

（1）整体考虑高度差

铁架衔接试管的高度要考虑到酒精灯架设的高度与导气管和装水容器采集瓶的高度，做到高效方便加热，氧气采制方便顺利控制，以获得最大限度的实验效率和质量。

（2）装置安装和架设步骤

先将化学制氧剂装入试管中，然后控制均匀铺开，架设酒精灯，放置装水容器和氧气采集瓶，同时调整试管高度，使试管底部和头部舒服角度合理，有效搭配。

（3）固体制氧剂加入制取氧气，试管略向下倾斜

这个角度极为重要，一是方便氧气顺利通过试管通过导出管导出，更主要的就是在加热固体药品时（KMnO4、KClO3、MnO2），药品当中含有的水分蒸发编成水蒸气，在试管口冷凝成水滴倒流入试管底部，试管底部因加热与冷凝水导致爆裂，试管角度一定做好调整，保障成功和安全。

（4）试管底部在加热前做到均匀预热。

试管在使用之前通过用酒精灯预热，使之底部受热均匀，防止破裂。

（5）衔接紧密，控制导气管长度。

衔接紧密是不漏气，一是试管的橡皮塞的安装，而是导气管在水槽中与氧气采集瓶的衔接，导气管要没入水下，防止漏气，导气管在试管中的长度刚刚露出即可，保障最大限度的氧气导出，防止占用空间过多，降低实验效率。

（6）试管口是否要堵塞一团棉花，保障均匀透气性与柔软性。

高锰酸钾制氧需堵塞棉花。在加热固体制剂的时候，防止像高锰酸钾之类药品颗粒加热，随气流进行导气管，污染氧气采集，影响实验效果，不安全。

参考资料:百度百科-氯气

回答（4）：

实验室制法

1、实验室通常用氧化浓盐酸的方法来制取氯气：

常见的氧化剂有：MnO₂、KMnO₄、Ca（ClO）₂、Co2O3

2、发生的反应分别是：

4HCl（浓）+MnO₂ =加热=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

16HCl+2KMnO₄=2KCl+2MnCl₂+8H₂O+5Cl₂↑

4HCl+Ca（ClO）₂=CaCl₂+2H₂O+2Cl₂↑

2H++ClO-+Cl-=H2O+Cl2↑

3、收集方法：用向上排空气法或者排饱和食盐水法

4、净化方法：用饱和食盐水出去HCl气体，用浓硫酸除去水蒸气。

5、尾气吸收：用强碱溶液（如NaOH溶液）吸收。

6、验满方法：

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。

扩展资料

氯气的特性及注意事项：

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，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，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。

参考资料

氯气-百度百科

回答（5）：

　　实验室制取氯气采用二氧化锰与浓盐酸混合加热的方法，工业采用电解饱和食盐水的方法。

　　如图是一种可行的实验装置设计，采用向上排空气法收集，并在F中用氢氧化钠溶液吸收尾气。A中加装浓盐酸可以通过调节滴加速率控制氯气产生速率，B中装有MnO2，C用来吸收氯气中的HCl蒸汽，D可以用来吸收水蒸气，E是收集氯气装置。

　　步骤：

　　1、选用适宜的装置并检查装置气密性；

　　2、添加好二氧化锰和浓盐酸；

　　3、加热反应器，并可通过添加浓盐酸的速率改变氯气的产生速率；

　　4、运用向上排空气法或者排饱和食盐水法收集氯气，前者可用湿润的蓝色石蕊试纸来验满。

　　制取原理：MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+2H2O+Cl2↑（反应条件：加热）

　　注意事项：

　　1、浓盐酸、浓硫酸和实验制得的氯气均有一定的危险性，注意避免接触受伤；

　　2、实验结束后应先关闭分液漏斗，并取下装置E，待反应装置冷却后停止加热；

　　3、要防止F中的氢氧化钠溶液倒吸入E，可以对F进行防倒吸修改，比如加装集气瓶、改用漏斗连通F等。

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