氯气的生产原理
氯气的生产原理
一．氯气的工业制法：（氯碱工业） 原理： 2NaCl + 2H2O =通=电== 2NaOH + H2↑ + Cl2↑ 现象： 与电源正极相连的电极（阳极）：
黄绿色气体产生(Cl2) 与电源负极相连的电极（阴极）：
有气泡生成(H2 ) 溶液使酚酞变红（氢氧化钠生成）
气体发生装置
制备O2 条件：需要加热
制备CO2
制备H2
不需要加热
2KClO3M=n=O2 2KCl+3O2↑ 固体＋固体 →△ 气体
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 固体＋液体 → 气体
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验室制氯气的装置
MnO2+4HCl(浓）==MnCl2+Cl2 ↑+2H2O 固体＋液体 →△ 气体
1、制备Cl2 的 气体发生装置
固体＋液体 →△ 气体
NaOH溶液
练习
1、 验室用MnO2制取Cl2的叙述正确的是（ A、MnO2与稀盐酸共热 B、可用长颈漏斗代替分液漏斗
D）
C、用向下排空气法收集Cl2 D、多余氯气常用碱液吸收
2、实验室制取氯气的试管壁上粘附有MnO2，除去
粘附的MnO2可用的试剂是（ D ）
A、蒸馏水
B、氢氧化钾溶液
C、稀盐酸
先除HCl再除水蒸气
3、气 体 收 集 装 置
a.向上排空气法（洗气后得到干燥的Cl2）
b.排饱和食盐水法（对气体干燥程度不做要求）
饱和食盐水
思考：4.用向上排空气法收集氯气，如何验满？
① 因为Cl2是黄绿色气体，所以可以用观察法， 黄绿色气体充满集气瓶；
② Cl2能使湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口，变蓝 说明已经充满
氯气的生产原理
氯气的生产原理氯气是一种重要的化工原料，广泛应用于化工、医药、农药、塑料、橡胶、纺织、造纸等工业领域。
氯气的生产原理主要包括氯化钠电解、氯化氢氧化法和氯化铁法等多种方法。
其中，氯化钠电解是目前应用最为广泛的一种生产方法。
氯化钠电解法是指通过电解氯化钠溶液来产生氯气。
具体过程如下，首先，将氯化钠溶解在水中，形成氯化钠溶液。
然后，将氯化钠溶液导入电解槽中，通入电流进行电解。
在电解槽中，设有阳极和阴极，通入电流后，氯化钠溶液中的氯化钠分子将发生电解反应。
在阳极处，氯化钠溶液中的氯化钠分子将失去电子，生成氯气和氧气。
而在阴极处，氯化钠溶液中的氯化钠分子将获得电子，生成氢气和氢氧化钠。
最终，通过收集和分离，可以得到高纯度的氯气产品。
氯化氢氧化法是另一种常见的氯气生产方法。
该方法是以氯化钙和氢氧化钠为原料，通过化学反应产生氯气。
具体过程如下，首先，将氯化钙溶解在水中，形成氯化钙溶液。
然后，将氢氧化钠溶液缓慢地加入氯化钙溶液中，两者发生化学反应生成氯气和氢氧化钙。
最后，通过收集和分离，可以得到高纯度的氯气产品。
氯化铁法是一种较为特殊的氯气生产方法，主要用于小规模生产。
该方法是以铁和氯化铵为原料，通过化学反应产生氯气。
具体过程如下，首先，将铁粉和氯化铵混合均匀，然后在高温下进行还原反应，生成氯气和氯化铁。
最后，通过收集和分离，可以得到高纯度的氯气产品。
总的来说，氯气的生产原理主要包括氯化钠电解、氯化氢氧化法和氯化铁法等多种方法。
这些方法各有特点，可以根据生产规模和需求选择合适的生产方法。
氯气作为一种重要的化工原料，在工业生产中具有广泛的应用前景。
氯气的生产原理
除杂
干燥
收集
尾气处理
完整实验装置
发生装置 净化装置 收集装置 尾气处理 装置
氯气收集：向上排空气法或排饱和食盐水法。
பைடு நூலகம்
从海水中获取氯化钠
1.原理：蒸发、结晶
2.过程：
海水 引入 日晒风吹 H2O挥发 日晒风吹 析出粗盐 H2O挥发 盐田
饱和食盐水
一、氯气的生产原理
（一）氯气的工业制法
实验现象
1
结论 通电后有新的气体物质 生成
两级均产生气泡
将铁棒上方收集到的 气体靠近火焰，有轻 微的爆鸣声 黄绿色、刺激性气味 的气体产生，湿润的 淀粉碘化钾试纸变蓝 铁棒的周围颜色变红
2
有氢气生成
3
有氯气生成
4
有碱性物质生成
氯化钠和水发生点解反应，在 阳极生成氯气，在阴极生成氢气和 氢氧化钠。
电解NaCl溶液的化学方程式： 2 NaCl + 2 H2O
通电
2 NaOH + H2 + Cl2
氯气的工业生产
氯气的发现应归功于瑞典化学家舍勒。 舍勒发现氯气是在1774年，当时他正在 研究软锰矿(二氧化锰)，当他使软锰矿与浓 盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气 体，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感 到极为难受，但是当他确信自己制得了一种 新气体后,他又感到一种由衷的快乐。 他将这种元素命名为chlorine，这个名 称来自希腊文，有"绿色"的意思。我国早年 的译文将其译作"绿气",后改为氯气。
3. 反应原理：
写一写化学方程式？
(1) 中间空瓶的作用？ (2) 烧杯中能不能用水，或
者澄清石灰水？
1.通过简易装置得到的氯气否纯净？ NO ！ 2.含有哪些杂质?
氯气的生产原理
（二）氯气的实验室制法
一:实验装置、仪器、药品 实验装置、仪器、
药品： HCl、NaOH溶液 药品：MnO2、浓HCl、NaOH溶液 仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、分液漏斗、 仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、分液漏斗、集 气瓶、 烧杯、橡皮塞、 气瓶、烧瓶 、烧杯、橡皮塞、导管
二.实验步骤 ①如图装配好装置 组装原则: 组装原则:由下至 上,由左至右 ②检查装置的气 密性 微热酒精灯，导管口有气泡冒出， 微热酒精灯，导管口有气泡冒出，撤走酒精 灯，导管中形成一段水柱 加入药品, ③ 加入药品,从分液漏斗中慢慢向烧瓶中注入浓盐 酸，缓缓加热 ④观察颜色变化停止加热 ⑤实验结束应先撤导管后撤酒精灯
实验室制氯气时有如下操作， 实验室制氯气时有如下操作，操作顺 序正确的是 ( C )
①连接好装置，检查气密性 连接好装置， 缓缓加热，加快反应， ②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出 ③在烧瓶中加入二氧化锰粉末 往分液漏斗中加入浓盐酸， ④往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶 中 用向上排空气法收集氯气， ⑤用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂 中 A.①②③④⑤ A.①②③④⑤ C.①③④②⑤ C.①③④②⑤ B.④③①②⑤ B.④③①②⑤ D.①④③②⑤ D.①④③②⑤
3 、为什么用浓盐酸和二氧化锰制取 氯气时，要缓缓加热， 氯气时，要缓缓加热，不能强热 ？
浓盐酸有很强的挥发性， 浓盐酸有很强的挥发性，强热时能挥 发出大量的氯化氢气体和水蒸气， 发出大量的氯化氢气体和水蒸气，而使制 得的氯气中含有大量的杂质；另一方面， 得的氯气中含有大量的杂质；另一方面， 又降低了HCl的利用率。 HCl的利用率 又降低了HCl的利用率。
4、如何检验氯气的生成？ 、如何检验氯气的生成？
高一化学氯气生产原理
1、电解熔融氯化钠制取氯气和金属钠。
2NaCl
2Na＋Cl2↑
2、电解饱和食盐水制取烧碱、氯气和氢气。
2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
氯气的生产原理
（一）氯气的工业制法 （二）氯气的实验室制法
一、氯气的工业制法
无色气体， 靠近火焰有
爆鸣声
黄绿色气体，遇湿 润的淀粉碘化钾试
纸变蓝
遇酚酞 变红色
2、欲除去氯气中含有的少量氯化氢气体，可采用的方法是
A、 通过活性碳
C
B、通过氢氧化钠溶液洗气
C、先通过饱和食盐水，再通过浓硫酸洗气
D、先通过NaHCO3溶液，再通过浓硫酸洗气
（一）氯气的工业制法
通电
2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑
阴极区
阳极区
（二）氯气的实验室制法
MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+2H2O+Cl2↑
一段时间后，电源正极上方收集到的气体在标准状况
下为4.48L，则在电源负极上方将收集到 0.4 g
H2 气体，在溶液中产生 16 gNaOH
二、氯气的实验室制法
原 料：二氧化锰（固体）、浓盐酸 （液体） 反应原理：MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+2H2O+Cl2↑
交流与讨论
１．根据制取氯气原料的状态和反应条件，制取装置 有什么特点？
气体发生装置
反应原理： MnO2+4HCl(浓) == MnCl2+2H2O+Cl2↑
２．根据氯气密度比空气大，能溶于水而难溶 于饱和食盐水，收集装置有什么特点？
气体收集装置
氯气的生产原理和氯气的性质
氯气的生产原理和氯气的性质1.电解法：通过电解食盐水或盐酸水溶液来生产氯气。
具体步骤如下：首先，将盐水或盐酸水溶液注入电解槽中，电解槽由两个电极（阴极和阳极）组成，电极之间隔有隔离膜。
盐水中的氯离子（Cl-）会向阳极移动，而水分子则在阴极上还原为氢气和氢氧根离子（OH-）。
同时，氯离子在阳极上发生氧化反应，生成氯气（Cl2）并释放出电子。
反应式可以表示为：2Cl-→Cl2+2e-由于氯气比氢气轻，因此可以将氯气从电解槽的顶部收集到储存容器中。
而剩下的溶液则可再循环使用。
2.氧化法：氧化法主要是通过将氯化铁（FeCl2）或氯化亚铁（FeCl3）与盐酸反应来制备氯气。
具体步骤如下：首先，在反应容器中加入适量的氯化铁和盐酸。
盐酸会和氯化铁发生反应，生成铁盐和氯气。
反应过程中，氯离子被还原为氯气，而铁离子则在反应中转化为铁盐。
反应式可以表示为：FeCl2/FeCl3+2HCl→FeCl2+Cl2↑+H2↑最后，通过物理方法将氯气从反应容器中收集并进行储存。
氯气的性质：1.物理性质：氯气是一种黄绿色的有刺激性气体，具有特殊的气味，类似于漂白粉。
它的密度较大，比空气重2.5倍，在常温下是一个气体，但可以通过压缩或冷却变为液体或固体。
2.化学性质：氯气是一种强氧化剂，具有强烈的活性。
它能与许多物质发生反应。
例如，氯气可以与氢气反应生成盐酸：Cl2+H2→2HCl同时，氯气还能与许多有机物反应，形成氯代烃。
这种反应被广泛应用于有机合成中。
由于氯气具有极强的毒性，对呼吸系统和眼睛都有严重的刺激作用，因此在使用和储存氯气时需要特别小心。
此外，氯气还是一种温室气体，对环境具有潜在的危害。
在工业上，氯气被广泛用于生产氯化物、有机化合物、漂白剂等。
同时，氯气也被用于水处理、游泳池消毒和制备其他化学物质等领域。
氯气生产原理及性质
氯气生产原理及性质氯气是一种常见的化学物质，常用于工业生产和水处理等领域。
本文将详细介绍氯气的生产原理和性质。
一、氯气的生产原理：氯气的生产主要有两种方法：电解法和氯化法。
1.电解法：电解法是目前最常用的氯气生产方法。
其基本原理是利用电解池中的电解质溶液，在电解过程中，将电能转化为化学能，从而产生氯气和氢气。
电解池通常是一个具有阴阳两极的水槽，水槽中注入食盐溶液（NaCl），形成电解质溶液。
在电解过程中，阳极发生氧化反应，水分解成氧气和氢气：2Cl-→Cl2+2e-2H2O→O2+4H++4e-同时，阴极上的电子和氢离子结合，生成氢气：2H++2e-→H2从而在阳极处产生氯气，阴极处产生氢气。
2.氯化法：氯化法是氯气的另一种生产方法，它基于一些化学反应，将含氯化合物转化为氯气。
目前最常用的氯化法是氯化铁法。
在氯化铁法中，首先将铁粉与氯气反应生成氯化铁：2Fe+3Cl2→2FeCl3然后，将氯化铁与硫酸反应生成氯气：FeCl3+H2SO4→FeCl2+HCl+SO2+H2O这一方法的优点是较为简单，适用于小规模的氯气生产。
二、氯气的性质：1.外观与气味：氯气是一种淡黄色的气体，有刺激性的气味。
在高浓度下，氯气的气味非常强烈且刺激。
2.模式和密度：氯气的分子式为Cl2，由两个氯原子组成。
氯气的密度比空气大，约为2.5倍。
3.溶解性和酸碱性：氯气在水中具有一定的溶解性，可以与水反应生成盐酸（HCl）。
这也是氯气具有刺激性气味的原因之一4.化学反应：氯气具有较强的氧化性，可以与许多物质反应。
例如，氯气可以与氢气反应生成盐酸；可以与硫化氢反应生成硫黄和氯化氢；可以与有机物反应生成氯代烃等。
此外，氯气还具有消毒和漂白作用。
由于其强烈的氧化性和毒性，氯气在工业和水处理过程中需要小心处理，以避免对环境和人体造成危害。
三、氯气的应用：氯气在工业生产中有广泛的应用。
例如，氯气常用于生产塑料、橡胶、溶剂、金属和玻璃等化学产品。
氯气的生产原理
氯气的生产原理氯气是一种常见的化学气体，广泛应用于工业生产和日常生活中。
它的生产原理主要是通过电解食盐水或氯化钠溶液来实现的。
下面我们将详细介绍氯气的生产原理及其过程。
首先，氯气的生产通常是在电解槽中进行的。
电解槽是一个封闭的容器，内部装有电极和电解质溶液。
在电解槽中，电极通常由铅制成，而电解质溶液则是食盐水或氯化钠溶液。
当通电时，电解质溶液中的氯离子会向阳极移动，而水分子会在阳极上发生氧化反应，产生氧气和氢离子。
同时，氯离子在阴极上接受电子，从而生成氯气。
其次，氯气的生产过程需要严格控制电解槽中的温度、电流密度和电解质浓度等参数。
这是因为这些参数会直接影响氯气的产量和纯度。
一般来说，较高的温度和电流密度会提高氯气的产量，但可能会降低氯气的纯度。
而较低的电解质浓度则会减少氯气的产量。
因此，生产过程中需要根据实际情况进行合理的参数调节，以确保氯气的产量和纯度达到要求。
最后，氯气的生产还需要考虑对环境的影响和安全性。
氯气是一种有毒气体，对人体和环境都具有一定的危害。
因此，在生产过程中需要采取有效的措施，如加强通风设备、严格监测气体浓度、做好应急预案等，以确保生产过程安全可靠。
同时，还需要对废水和废气进行处理，以减少对环境的影响。
综上所述，氯气的生产原理主要是通过电解食盐水或氯化钠溶液来实现的。
在生产过程中，需要严格控制各项参数，确保氯气的产量和纯度达到要求。
同时，还需要考虑对环境的影响和安全性，采取相应的措施保障生产过程的安全可靠。
希望本文能对大家了解氯气的生产原理有所帮助。
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氯气的实验室制法
1、反应原理
MnO2 + 4HCl(浓) ＝ MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
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。由于稀盐酸的还原性比浓盐酸弱，不能被MnO2氧 化。
2、实验装置：
-----------------
比较氧气、氢气的制取装置，请你谈谈装置选择的原则。
专题 2
从海水中获得的化学物质
二十一世纪 是 海洋世纪
你知道浩瀚的大海中究竟蕴藏 着哪些元素吗？
海水中主要含有的物质和各元素的含量。
含量/g
30 25 20 15 10
27.2
5.11
5 0.712
0 KCl
1.11
CaCl2 MgCl22 NaCl
每千克海水中几种氯化物的含量
元素
浓 度 ／ mg.L-1 19350 10770Biblioteka 2、探究a管是什么气体（阴极）
3、探究b管是什么气体？（阳极） 4、观察阴极附近的溶液现象？
图1. 电解饱和食盐水的装置
信息提示：（1）氯气能使湿润的淀粉ＫＩ试纸变蓝 （2）与电源正极相连的电极---阳极
与电源负极相连的电极---阴极
无色气体， 靠近火焰有 爆鸣声
电解饱和食盐水
氯碱工业
+
黄绿色气体，遇湿 润的淀粉碘化钾试 纸变蓝
遇酚酞 变红色
2NaCl + 2H2O === Cl2↑ + H2↑ + 2NaOH
阳极产物 阴极产物
通电
氯 气
化学式：Cl2
1774年,瑞典化学家舍勒发现氯气。 1810年，英国化学家戴维将这种元素 命名为Chlorine,这个名称来自希腊 文，有“绿色”的意思。我国早年译 文将其译成“绿气”，后改为氯气。
①长颈漏斗应改成分液漏斗．②烧瓶下应垫石棉网． ③应用酒精灯加热． ④稀盐酸应改为浓盐酸．
⑤多余Cl2应通入NaOH溶液中
制Cl2
制O2
制H2
气体发生装置的选择是根据：
反应物的状态和反应条件来确定的。
实验室制备氯气的装置图
-----------------
发生装置
收集装置
尾气吸收装置
思 考： 1、收集到的氯气是否干燥纯净?可能混有那些杂质气体? 2、该分别用什么除去这些杂质气体？
实验室制备干燥纯净氯气的装置图
发生装置
元素
浓度／ mg.L-1 67 8
元素
浓度／ mg.L-1 0.03 0.01
氯 Cl 钠 Na
溴 Br 锶 Sr
钡 Ba 钼 Mo
镁 Mg
硫 S 钙 Ca 钾 K
1290
885 400 380
硼 B
锂 Li 铷 Rb 碘 I
4.6
0.17 0.12 0.06
铀 U
镍 Ni 钴 Co 金 Au
0.003
0.002 0.0005 0.000004
人们是这样从海水中获得氯化钠的。
过滤
海水
蒸发池
蒸发,结晶
粗盐
母液
提纯
纯净的NaCl
海水晒盐过程
氯化钠的用途：
生活----维持生命运动必需的物质， 防腐、食品腌制等等。 医疗----生理盐水。 工业----纯碱、烧碱、氯气等。
1、接通电源，观察U型管内的变化
净化装置
收集装置
尾气处 理装置
讨论:
1、使用浓盐酸与足量的MnO2共 热制Cl2，实际产生的Cl2总比理 论值低，其主要原因是什么？
稀盐酸与MnO2不反应，随着反应的进行， 浓盐酸的物质的量浓度逐渐变小。
2、实验室还可用KMnO4或 KClO3代替MnO2与浓盐酸反应制 氯气：
2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 ↑
1、实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是
①连接好装置，检查气密性
②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出
C
③在烧瓶中加入二氧化锰粉末
④往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中
⑤用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中
A.①②③④⑤ B.④③①②⑤
C.①③④②⑤
D.①④③②⑤
2、下图是实验室制备氯气的装置图，请指出其 中的错误。
KClO3+6HCl
（浓）
=KCl+3H2O+3Cl2 ↑
思考
上述反应的氧化剂、还原剂分别 是何物质？电子转移的方向和数 目能标出吗？
课堂练习:
1、工业上利用电解饱和食盐水的方法制取Cl2 H2 、 和 NaOH 。在电源正极上方收集到的气体能使湿 淀粉碘化钾试纸 变蓝色，证明是 2 Cl 润的 ；在 电源负极上方收集到的气体是 ，在电极附近 H2 的水溶液中滴几滴酚酞溶液，则溶液 ，证 变红 明有 NaOH 生成。