化学词典为您介绍氯气制备与检测的方法,氯气是氯碱工业的主要产品之一,可用作为强氧化剂。氯气在早期作为造纸、纺织工业的漂白剂。常温常压下为黄绿色,是一种有刺激性气温的有毒气体。
氯气制备
1.反应原理
4HCl+MnO2==MnCl2+2H2O+Cl2↑
该反应中,氧化剂是MnO2,还原剂是HCl。
强调: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,这是由于稀盐酸的还原性比浓盐酸弱,不能被MnO2氧化。
2.仪器装置
制取、净化、收集、吸收
3.收集方法
(1)向上排空气法
(2)排饱和食盐水法
排气法收集是基于Cl2的密度比空气大;Cl2在饱和食盐水中的溶解度约是在水中溶解度的,故也可用排饱和食盐水法收集,也常用饱和食盐水除去Cl2中的HCl杂质。
4.尾气吸收
(1)尾气吸收的原因是Cl2有毒,易污染空气。
(2)吸收发生的反应是2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O。
说明:工业制法2NaCl+2H2O == 2NaOH+H2↑+Cl2↑
氯气检测方法
与金属反应
【例】
1、钠在氯气中燃烧生成氯化钠.
现象:钠在氯气里剧烈燃烧,产生大量的白烟,放热.
化学方程式:2Na+Cl2=点燃=2NaCl
2、铜在氯气中燃烧生成氯化铜.
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.
Cu+Cl2=点燃=CuCl2
3、铁在氯气中燃烧生成氯化铁.
现象:铁丝在氯气里剧烈燃烧,瓶里充满棕红色烟(有棕黄色和棕红色两种说法),加少量水后,溶液呈黄色.
2Fe+3Cl2=点燃=2FeCl3
4.镁带在氯气中燃烧生成氯化镁.
Mg+Cl2=点燃=MgCl2
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,所以可用钢瓶储存氯气.
与非金属反应
【例】
1、与氢气的反应
H2+Cl2=点燃=2HCl(工业制盐酸方法,工业先电解饱和食盐水,生成的氢气和氯气燃烧生成氯化氢气体.)
现象:H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口处出现白雾.
H2+Cl2=光照=2HCl
现象:见光爆炸,有白雾产生.
需要注意的是:将点燃的氢气放入氯气中,氢气只在管口与少量的氯气接触,产生少量的热;点燃氢气与氯气的混合气体时,大量氢气与氯气接触,迅速化合放出大量热,使气体急剧膨胀而发生爆炸.工业上制盐酸使氯气在氢气中燃烧.
2、与磷的反应
2P+3Cl2(少量)=点燃=2PCl3(液体农药,雾)
2P+5Cl2(过量)=点燃=2PCl5(固体农药,烟)
现象:产生白色烟雾
3、与其他非金属的反应
实验证明,在一定条件下,氯气还可与S、Si等非金属直接化合.
2S+Cl2=点燃=S2Cl2 Si+2Cl2=加热=SiCl4
责任编辑:qxl
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