氯气的工业制法
氯气的制备方法
氯气的制备方法
氯气的制备方法
氯气是一种无色、有毒的气体，具有强烈的潮热性，主要用于农药、工业消毒剂等的制造，也可以作为燃料添加剂。
下面介绍一种常见的氯气制备方法：
1. 首先，从药剂厂购买氯气的原料——氯化钠（NaCl）；
2. 将氯化钠放入金属容器中，加入适量的铝粉，间隔放置；
3. 将容器放入火中，加热至钠与铝粉发生反应，并分解出氯气；
4. 将氯气收集到另一个容器中，完成氯气的制备。
以上就是氯气的常见制备方法，在操作时，一定要按照安全规定进行操作，并确保室内通风良好，以防止氯气对人体造成危害。
高考化学复习考点氯气的实验室及工业制法
考点37 氯气的实验室及工业制法聚焦与凝萃1．掌握氯气的实验室制法； 2．了解氯气的工业制法。
解读与打通常规考点1．氯气的实验室制法（1）反应原理：MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O①盐酸是浓盐酸，一般为12mol·L －1、1.9g·mL －1，稀溶液中的HCl 不能被MnO 2氧化；HCl 是还原剂，但还表现出酸性。
②必须加热，在常温下，MnO 2与浓盐酸是不反应的。
（2）实验装置图：图中：A 是分液漏斗，加浓盐酸；B 是圆底烧瓶，用于反应，液体不超过容积的2/3，加热时必须垫石棉网；C 是洗气瓶，瓶中装饱和食盐水，除去Cl 2中混有的HCl(氯气在饱和食盐水中比在水中溶解度小，可减少氯气的损耗)；D 是洗气瓶，瓶中装浓H 2SO 4，干燥Cl 2；E 为收集装置，用向上排空气法收集Cl 2，进气管伸入集气瓶的底部；F 是尾气吸收装置，因氯气有毒，多余氯气要用NaOH 的溶液将其吸收(用水和石灰水吸收效果都不好。
) （3）氯气的检验：氯气可用湿润的KI 淀粉试纸检验，试纸变蓝，其原理是：Cl 2＋2KI=2KCl ＋I 2，置换出的碘与淀粉反应生成蓝色物质。
隐性考点2．工业制法——电解饱和食盐水法 2NaCl ＋2H 2O=====通电2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑融合与应用例1．实验室用如下图所示装置制备Cl 2，并进行Cl 2的性质实验。
（1）A中加入KMnO4固体(反应后产物是MnCl2)，B中盛有浓盐酸，烧瓶中发生反应的化学方程式为。
（2）C中盛有紫色石蕊试液，C中的现象是；D中有白色沉淀生成，D中盛放的试剂可能是；E 中溶液由无色变为蓝色，E中盛放的试剂可能是。
（3）F中一般盛放，其作用是。
【答案】（1）2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O（2）先变红后褪色AgNO3溶液KI淀粉溶液（3）NaOH溶液吸收多余的Cl2（2）产生的Cl2通入紫色石蕊试液中，Cl2与水反应产生的盐酸使石蕊由紫色变为红色，产生的HClO又可将红色漂白。
工业制取氯气的方法
工业制取氯气的方法
盐电解法是目前工业上应用最广泛的氯气制取方法。
该方法是利用盐水（氯化钠溶液）经过电解分解产生氯气。
具体操作过程如下：首先，将盐水注入盐水蓄电池中，然后通过连接正负极的电极片进行电解。
正极放氯气，负极放氢气，并在电解过程中原液中的Na+和Cl-离子被分解，Na+聚集在负极形成金属钠，Cl-聚集在正极形成氯气。
接着，将氯气收集下来，并经过净化处理，去除杂质，最后得到纯净的氯气。
氯化氢氧化法是另一种常用的氯气制取方法。
该方法是利用氯化氢气体与氧化剂之间的反应生成氯气。
具体操作过程如下：首先，将氯化氢气体通过催化剂床层，然后与过氧化氢（氧化剂）在催化剂的作用下发生反应，生成氯气和水。
接着，将生成的氯气经过净化处理，去除杂质，最后得到纯净的氯气。
吸收法是一种基于化学吸收原理的氯气制取方法。
该方法是利用氯气在吸收液中溶解的原理进行制取。
具体操作过程如下：首先，将氯气通过输送管道引入吸收塔内，吸收塔中装有一定浓度的吸收液，通常为碱性溶液。
氯气与吸收液接触后会产生化学反应，生成相应的化合物（如次氯酸钠）。
接着，将生成的化合物经过过滤、脱水等工艺处理，得到纯净的氯气。
除了上述的几种常用的工业制取氯气的方法外，还有其他一些方法，如锂电池电解法、氯气高温氧化法等。
但这些方法的应用较为有限，主要局限在实验室研究和特定工业领域。
总的来说，工业制取氯气的方法多种多样，每种方法都有其特定的适用范围和操作流程。
随着科学技术的发展，对氯气制取技术的研究也在不
断深入，新的制取方法和工艺也在不断涌现，为工业上的氯气制取提供了更多的选择和可能性。
氯气的工业制法
确的是
（）
A．17gOH-与19gH3O+所含电子数相等 B．10克氖气所含原子数约为6.02×1023
C．标准状况下，11.2LH2O与常温常压下8.5gNH3 所含分子数相等
D．常温常压下，32 g O2和O3的混合气体所含原
子数为2NA
3.下列不存在丁达尔效应的分散系是
（）
A．有尘埃的空气
B．纯水
方法及现象
CO32－
SO42－ Cl－
NH4+ Na+ K+ I2 蛋白质
与含Ba2+的溶液反应，生成白色沉淀，该沉淀 溶于硝酸（或盐酸），生成无色无气味、能使 澄清石灰水变浑浊的气体（CO2）。 先加稀盐酸无明显现象,再加入Ba2+的溶液反应， 生成白色沉淀，。
与硝酸银溶液反应，生成不溶于稀硝酸的白色 沉淀。
A、烧杯 B、量筒 C、玻璃棒
D、1000mL容量瓶
E、漏斗
F、胶头滴管
G、 500mL试剂瓶
根据实验需要和（2）所列仪器判断，完成
实验还缺少的仪器是_____________
在容量瓶中确定溶液体积的过程中，最后
加入少量水的做法是___________________
9.配制100mL、1.0mol·L-1的NaOH溶液，下 列情况会导致溶液浓度偏高的是（ ） A．容量瓶使用前经蒸馏水清洗后没有干燥 B．配制过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻
蒸馏（分馏） ②互溶液体沸点有明显差异 CCl4(沸点76.75℃)和 甲苯（沸点110.6℃
）混合物的分离
层析 分液
被吸附能力不同的物质的分 红、蓝墨水混合物中
离
的不同色的分离
两种互不混溶的液体混合物 CCl4和水的分离
氯气的6种制法
氯气是一种常见的化学物质，用于许多工业和实验室应用。
以下是氯气的几种制法：
1. 直接电解：这是最常见的制备氯气的方法。
在电解槽中，将食盐水（氯化钠溶液）作为电解质，通过电流分解水中的氯离子和水分子，产生氯气和氢气。
氯气会在正极（阳极）上生成，而氢气则在负极（阴极）上生成。
需要注意的是，直接电解需要小心操作，以避免有害气体泄漏。
2. 直接氧化：将氢气和氯气在高温下混合，通常在触媒的存在下进行，可以实现氯气的直接氧化制备。
3. 碱性氯化物与酸性氯化物反应：将含氯离子的碱性氯化物（例如氢氧化钠）和含氯离子的酸性氯化物（例如盐酸）混合时，会发生化学反应，生成氯气。
4. 热分解：某些化合物，例如四氯化碳（CCl4），当受热分解时会释放氯气。
5. 光解：某些化合物在光照下会分解产生氯气。
例如，二氧化锰（MnO2）在紫外光照射下可以释放氯气。
6. 氯化物的酸化：将氯化钠等氯化物与浓硫酸等强酸反应，可以释放出氯气。
需要注意的是，氯气是一种危险的气体，具有刺激性和有毒性。
制备和处理氯气时，需要遵循严格的安全操作规程，例如在通风良好的地方工作，并戴上适当的防护设备。
高中化学备课参考 氯气的制法
氯气的制法一、氯气的工业制法反应原理：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑二、氯气的实验室制法1．反应原理MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2.反应装置固＋液气（1）气体发生装置使用的主要仪器有铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、导气管（2）一套完整的制气装置应包括四个部分3．净化和干燥用饱和食盐水吸收Cl2中的HCl，用浓H2SO4吸收Cl2中的H2O(g)，且吸收HCl在前，吸收 H2O(g)在后.4．收集方法（1）向上排空气法（2）排饱和食盐水法（Cl2在饱和食盐水中溶解度较小）5．验满（1）湿润的 KI 淀粉试纸（若变蓝，则收集满了）（2）湿润的蓝色石蕊试纸（若先变红，后褪色，则收集满了）6．尾气吸收用NaOH溶液吸收多余的Cl2：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O例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缓慢加热，加快反应使气体均匀逸出；③在烧瓶中加入MnO2粉末；④往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓慢滴入烧瓶中；⑤用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收试剂中.A．①②③④⑤ B．④③①②⑤C．①③④②⑤ D．①④③②⑤答案：C例2. 较低温度下，氯气通入石灰乳中可制得漂白粉，该反应为放热反应.某校甲、乙两化学研究性学习小组均用200 mL 12 mol/L盐酸与17.4 g MnO2在加热条件下反应制备氯气，并将制备的氯气与过量的石灰乳反应制取漂白粉，用稀NaOH溶液吸收残余的氯气.分析实验结果发现：①甲、乙两组制得的漂白粉中Ca (ClO)2的质量明显小于理论值②甲组在较高温度下将氯气与过量的石灰乳反应，所制得的产品中Ca (ClO3)2的含量较高.试回答下列问题：⑴上述实验中理论上最多可制得Ca (ClO)2多少克? ⑵实验中所得到的Ca(ClO)2的质量明显小于理论值，试简要分析其可能原因，并写出可能涉及到的化学方程式.解析：⑴据题意：n (HCl) = 12 mol/L×0.2 L = 2.4 mol n(MnO2) = 17.4 g÷87 g/mol = 0.2 molMnO2 + 4 HCl(浓) △MnCl2 + Cl2↑+ 2H2On(MnO2)∶n (HCl) = 2.4 mol∶0.2 mol = 12∶1 ＞ 4所以浓HCl过量，应根据MnO2计算.根据制备氯气的化学方程式 n (Cl 2) = n (MnO2)= 0.2 mol又因为：2Cl2 + 2Ca (OH)2= Ca (ClO)2 + CaCl2 + 2H2On[Ca(ClO)2] = 1/2 n (Cl2) = 1/2×0.2 mol = 0.1 molm[Ca(ClO)2] = 143 g/mol× 0.1mol = 14.3 g⑵①随着反应进行，温度升高，会产生副产物Ca (ClO3)2；6Cl2 + 6Ca(OH)2△ 5CaCl2+ Ca(ClO3)2 + 6H2O②Cl2未与石灰乳完全反应，残余Cl2被NaOH溶液吸收Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O答案：⑴上述实验中理论上最多可制得Ca(ClO)2的质量为14.3 g，⑵略.例3.家用消毒液的发生器是以精盐和自来水为反应物，通电时，发生器的电解槽的极板上产生大量气泡，切断电源后，生成液具有强烈的杀菌消毒能力.与该反应器工作原理直接有关的化学方程式是（）A、2NaOH +Cl2 == NaCl + NaClO + H2OB、H2 + Cl2 == 2HCl通电C、2NaCl + 2H2O == 2NaOH + H2↑ + Cl2↑D、2HClO == 2HCl + O2↑解析：根据发生器的反应物和反应条件，可以推测在发生器中电解食盐水， C中反应会发生.再根据生成液具有强烈的杀菌消毒能力，结合电解食盐水后的产物可以推断Cl2和NaOH发生作用生成了NaClO，A中反应也会发生.答案：A、C。
制备氯气的四种方法
氯气是一种毒性较高的气体，常被用于生产氯化剂、消毒剂等。
下面介绍四种制备氯气的方法：
1.催化氧化法：通过将氯与氧混合，在催化剂的作用下完成氧化反应，生成氯
气。
这种方法通常用于工业生产，需要使用专业的催化剂和装置。
2.高温氧化法：通过将氯与氧在高温下混合，使氧化反应发生，生成氯气。
这
种方法通常需要使用专业的装置和设备，不太适合实验室小规模制备。
3.电解法：通过将氯盐溶液在电解槽中进行电解，使氯离子与水分子发生反应，
生成氯气。
这种方法可以在实验室中小规模制备，但是需要使用专业的电解设备。
4.光解法：通过将氯盐溶液暴露在强光下，使氯离子与水分子发生反应，生成
氯气。
这种方法可以在实验室中小规模制备，但是需要使用强光源，如紫外线灯。
注意：氯气是一种有毒气体，需要在制备和使用过程中注意安全。
在实验室中制备氯气时，应该遵守当地的相关法规和规定，并使用适当的防护措施，例如佩戴防毒面具、使用通风设备等。
在使用氯气时，应注意避免接触皮肤和眼睛，并在通风良好的场所使用。
如果不慎接触了氯气，应立即用大量清水冲洗，并尽快就医。
此外，氯气的储存和运输也需要遵守相关的安全规定，确保氯气不会泄露或损坏。
在使用氯气前，应仔细阅读产品说明书，确保自己知道如何正确使用氯气。
氯气的生产原理及性质
2HClO
光 =====
2HCl＋O2↑。
3．氯气的用途 (1)氯气是一种重要的化工原料，在生产和生活中应用十分广泛。
(2)自来水消毒，但因与水中的有机物反应产生有害物质，目前已试用新的 消毒剂，如二氧化氯(ClO2)、臭氧(O3)等。
填表完成氯水和液氯的比较
氯水 物质类 别 混合物
液氯 纯净物 Cl2 黄绿 不 导电，具 ____ 色液体，____ 有氯气的性质
二、氯气的性质
1．氯气的物理性质 Cl2在通常情况下呈 黄绿色 ，是一种有 强烈刺激性 气味的有毒气体。 在低温和加压的条件下可转变为液态(称为 液氯 )和固态。25 ℃时，1体积的水
可溶解约2体积的氯气。
2．氯气的化学性质
(1) 氯气能与金属反应 。除了像金(Au)、铂(Pt)这样的极不活泼的 金属以外，其他的金属几乎都能在常温或加热的条件下与氯气发生化合反应
验过程中挥发产生的HCl气体)。 4．尾气处理 Cl2有毒，易污染空气，需用NaOH溶液吸收。
(1)上述装置是实验室制取气体的三种典型装置之一，它适 用于固体和液体或液体和液体加热制气体的反应。一套完整的制氯气装置应该 包括4部分：
气体发生 ―→ 气体净化 ―→ 气体收集 ―→ 尾气吸收
(2)除杂装置(洗气)：除去Cl2中少量HCl、水蒸气，可先通入饱和食盐水。(亦 可用水)除去HCl，再通过浓H2SO4(或P2O5或CaCl2)除去水。 (3)吸收装置：用碱液吸收多余Cl2。
请用如图所示仪器设计一个电解饱和食盐水并测定电解时产 生的H2的体积和检验Cl2的实验装置。 (提示：Cl2可与KI反应生成I2，I2使淀粉变蓝。)
(1)所选仪器连接时，各接口的顺序是(填各接口的字母代号)：A接________、 C G F ；B接H E D 接________ ________ 接________ ________、________ 。 淀粉碘化钾溶液变蓝 (2)证明产物Cl2的实验现象是________ 。 (3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL，电解后溶液的体 积恰好为50.0 mL，则溶液中NaOH的物质的量浓度为________ 。 0.01 mol ·L－1
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在众多的自然 资源中，海水是十 分重要的资源之一。 利用海水中富含的 化学物质，如： NaCl、MgCl2、 NaBr、NaI等，能 获得获得的非金属 单质Cl2、Br2、I2， 如何从海水中获得 这些物质呢?
专题二
从海水中获得的化学物质
第一单元 氯、溴、碘及其化合物
调查研究：
• 根据氯碱厂原料和产品的性质，你认为在 生产过程中和贮运时应注意哪些问题？
• 氯碱厂的厂址应如何选择？
厂址:
靠海边
平原地区
避免人口稠密地区 避免自然生态保护区 运输: 液态 干燥
二、氯气的实验室制法
1.药品： MnO2和浓盐酸 2.原理：
MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+2H2O+Cl2↑
蒸发池 结晶池
盐田示意图
蒸发池
结晶池
工业上，是如何利用食盐去制备氯气？
电解饱和食盐水
演示实验
一、电解饱和食盐水反应原理
实验现象
（1） 钢钉和碳棒上通电后 有气泡产生 将钢钉上方收集到气 体靠近火焰，有爆鸣 声 碳棒上有黄绿色刺激 性气味的气体产生， 能使湿润的淀粉碘化 钾试纸变蓝 钢钉周围溶液变红色
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【问题思考】
（1）每一立方千米的海水中含NaCl 4×107ｔ，氯气又是重要的化工原料， 那么人类是如何从海水中提取氯化钠并 生产氯气的？
（2）工厂以氯化钠为原料生产氯气， 还能得到什么产品？
如何从海水中得到NaCl呢？ 引入 风吹 海水 盐田 粗盐 日晒
引海水渠 道的闸门 海面
堤坝 贮水池
3、气体发生装置与仪器
铁架台(带 铁圈铁夹) 分液漏斗 双孔 塞 圆底烧瓶 导管
思考
此装置与制H2的有何 不同？
石棉网
酒精灯
4.收集方法： a.向上排气法
b.排饱和食盐水法
5.尾气处理： NaOH溶液
2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
6.除杂与干燥
HCl气体 (饱和食盐溶液) 水蒸气 （浓硫酸）或(无水CaCl2) 干燥管
2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH 不纯.
阳离子交换膜法制烧碱
1、生产设备名称：离子交换膜电解槽 阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽 隔成阴极室和阳极室。 2、离子交换膜的作用： (1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸 (2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠 影响氢氧化钠的产量
3、生产流程洗气瓶源自Cl2饱和食盐溶液
浓硫酸
特点：长进短出
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
实验
结论
通电后有气体物 质生成 有氢气生成
（2）
（3）
有氯气生成
（4）
有碱性物质生成
电解饱和食盐水反应原理：
电解 2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
二、氯碱工业
人们把以电解食盐水为基础制取氯气、 烧碱(NaOH)等产品的工业称为“氯碱工 业”.
上述装置的弱点：
1.H2和Cl2 混合不安全，易爆炸