制取氯氣的裝置及其注意事項
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時間:2023-01-13分類:無機(jī)化工瀏覽:613
實驗室制取氯氣的方法和步驟如下:
(1)儀器設(shè)備:鐵架臺、酒精燈、石棉網(wǎng)、園底燒瓶、分液漏斗配雙孔塞、導(dǎo)氣管、集氣瓶、小燒杯
(2)試劑:氫氧化鈉溶液、濃鹽酸、二氧化錳
(3)步驟:(A)把裝置連接好,檢查氣密性
(B)在燒瓶中加入少量二氧化錳,從分液漏頭里慢慢地注入密度為1.19的濃鹽酸
(C)緩緩加熱,使反應(yīng)加快,有氯氣均勻放出。
(D)用向上排空氣法收集
(E)多余氯氣用氫氧化鈉吸收。
裝置圖見插圖
實驗室制氯氣的注意事項:加熱時要墊石棉網(wǎng);滴加濃鹽酸不能過快;加熱 時 溫度不能太高,否則易使?jié)恹}酸大量揮發(fā)。
Ⅰ.工業(yè)上常用電解飽和食鹽水的方法制備氯氣,其裝置如圖1所示,如果在飽和食鹽水中滴加酚酞,通電后___
Ⅰ.電解飽和食鹽水的方法制備氯氣,裝置圖中與電源正極連接的Y電極為陽極,溶液中氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,與電源負(fù)極連接的X電極為電解池的陰極,溶液中氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng),生成氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O
?通電?
.
? 2NaOH+H2↑+Cl2↑;陰極附近水的電離平衡因為氫離子減小,氫氧根離子濃度增大,溶液變紅;氯氣和消石灰反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水;漂白粉變質(zhì)的原因是次氯酸鈣和二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和次氯酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,故答案為:X;2NaCl+2H2O
?通電?
.
? 2NaOH+H2↑+Cl2↑;Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;
Ⅱ.(1)驗裝置的連接順序為:發(fā)生裝置→除雜裝置→性質(zhì)檢驗裝置→尾氣處理裝置;因為收集的是氣體,所以除雜裝置中長導(dǎo)管進(jìn)氣,段導(dǎo)管出氣;因為飽和食鹽水中有水,濃硫酸有吸水性,所以先連接飽和食鹽水裝置后連接濃硫酸裝置;試驗干燥的Cl2和潮濕的Cl2有無漂白性,因為濕潤的有色布條有水分,所以D裝置先連接C后連接B,
故答案為:a→i→j→g→f→e→d→b→c→h;
(2)濃鹽酸有還原性,二氧化錳有氧化性,濃鹽酸和二氧化錳能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水.隨反應(yīng)進(jìn)行,濃鹽酸濃度減小變稀后不能和二氧化錳反應(yīng)生成氯氣,
故答案為:MnO2+4HCl(濃)
??△??
.
? MnCl2+Cl2↑+2H2O;反應(yīng)一段時間后,鹽酸濃度變稀,不能和二氧化錳就反應(yīng);
(3)濃鹽酸有揮發(fā)性,濃鹽酸中的水在加熱的條件下變成水蒸氣,所以氯氣中混有和水蒸氣;氯氣有毒,污染環(huán)境,所以不能直接排空;氯氣能和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,所以可用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣.極易溶于水,氯氣能溶于水,且與水反應(yīng),Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,食鹽水溶液中的氯離子抑制氯氣的溶解,降低氯氣的溶解度,所以可用飽和的食鹽水除去HCl氣體,
故答案為:吸收多余的氯氣防止污染空氣;除去氯氣中的HCl氣體;
(4)氯氣能水反應(yīng),反應(yīng)方程式為:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,C瓶中的成分是氯氣,不能使有色布條褪色,BB瓶中有次氯酸生成,使有色布條褪色,以上事實說明起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸,故答案為:B,次氯酸(HClO).
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