1.用濃鹽酸跟二氧化錳混合加熱制取氯氣。
加熱
4HCl + MnO2 == MnCl2 + 2H2O +Cl2↑
2.高錳酸鉀跟濃鹽酸反應.
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
3.氯酸鉀與濃鹽酸反應.
KClO3+6HCl=KCl+3H2O+3Cl2↑
但考慮到純度和經(jīng)濟,安全性,制取的效率所以實(shí)驗室一般用二氧化錳與鹽酸反應制備
電解
1.工業(yè)生產(chǎn)中用直流電電解飽和食鹽水法來(lái)制取氯氣:
2NaCl+2H?O=電解= H?↑+Cl?↑+2NaOH
2.實(shí)驗室通常用氧化濃鹽酸的方法來(lái)制取氯氣:
常見(jiàn)的氧化劑有:MnO?、K?Cr?O7?(重鉻酸鉀)、KMnO?、Ca(ClO)?、Co2O3
發(fā)生的反應分別是:
4HCl(濃)+MnO? =加熱=MnCl?+Cl?↑+2H?O
14HCl+K?Cr?O7?=2KCl+2CrCl?+7H?O+3Cl?↑
16HCl+2KMnO?=2KCl+2MnCl?+8H?O+5Cl?↑[這兩個(gè)反應用的鹽酸比較稀的話(huà),微熱即可反應,沒(méi)有鹽酸可用一種非還原性酸和氯化鈉的混合物代替,也可產(chǎn)生氯氣。]
4HCl+Ca(ClO)?=CaCl?+2H?O+2Cl?↑{此反應需要的鹽酸很稀,1mol/L便可以劇烈反應。}
H++ClO-+Cl-=H2O+Cl2↑(只要能電離出H+的酸即可參加并且發(fā)生此歸中反應;如:草酸。但由于參加反應的酸電離出的H+能力的不同,反應的速率也會(huì )不同)
如不用濃鹽酸,亦可用NaCl(固體)跟濃硫酸來(lái)代替.如:
2NaCl+3H?SO?(濃)+MnO?=加熱=2NaHSO?+MnSO?+2H?O+Cl?↑
注意;切勿被網(wǎng)絡(luò )上的無(wú)知言論欺騙,氯酸鹽絕對不能用來(lái)制備氯氣,因為會(huì )生成大量難以分離且易爆炸的ClO2。
總之,實(shí)驗室制氯氣的辦法都圍繞著(zhù)一個(gè)核心:氯離子+氧化劑+酸性環(huán)境,氧化劑的氧化性不強的話(huà)還需不同程度加熱。
實(shí)驗室用鹽酸制氯氣:HCl+HClO=H2O+Cl2
相關(guān)口訣
二氧化錳鹽酸逢,隔網(wǎng)熱瓶氯氣生。
鹽水硫酸除雜質(zhì),吸收通入火堿中。
解釋
(1)二氧化錳鹽酸逢,隔網(wǎng)熱瓶氯氣生:這句的意思是說(shuō)在實(shí)驗室中是用二氧化錳與濃鹽酸在燒瓶中隔石棉網(wǎng)加熱的方法來(lái)制取氯氣。
(2)鹽水硫酸除雜質(zhì):“鹽水”指飽和食鹽水,“雜質(zhì)”指混在氯氣中的氯化氫和水蒸氣。這句的意思是說(shuō)使氣體依次通過(guò)飽和食鹽水和濃硫酸分別除掉混在氯氣中的氯化氫和水蒸氣。
(3)吸收通入火堿中:的意思是說(shuō)多余的氯氣必須通入火堿溶液中吸收掉(因為氯氣有毒)
最常見(jiàn)的是用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下制氯氣,就是實(shí)驗室制氯氣的方法。
常見(jiàn)的還可以用氯酸鉀,高錳酸鉀來(lái)制取氯氣。
1, 2KMnO4+16HCl======2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+5H2O
2, 2NaCl+2H2O===電解=====2NaOH+Cl2↑(食鹽制氯氣)
3, MnO2+4HCl====△====MnCl2+2H2O+Cl2↑
4, 8H2SO4+2KMnO4+10NaCl=======5Na2SO4+K2SO4+2MnSO4+5Cl2↑+8H2O
5, 2H2SO4+MnO2+2NaCl=========Na2SO4+MnSO4+2H2O+Cl2↑
6, 4HCl+O2======CuCl2=====2H2O+2Cl2
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