氯化氢气体制备-课件·PPT

氯化氢的制取与性质
孙才淇 化学0711 0720203127
1
一、分析本课教材
• 从教材整体看，本课是在学生学习了氯化氢的性 质的基础上学习氯化氢的实验室制法和其性质的 实验。对实验室制取氯化氢的原理进行复习，对 装置进行分析归纳总结，巩固实验室制取气体的 思路方法，深入巩固掌握氯化氢的性质。
• 从知识内涵看，教材通过对氯化氢的制取和性质 实验，不仅要培养学生的观察能力，分析能力， 而且还能让学生在探究过程中学习化学实验基本 操作，培养相互合作交流能力和实事求是能力。
步骤：1.将约30CM长的粗玻璃管水平固定于 铁架台 2.两端分别塞上蘸有浓盐酸，浓氨水的 棉花
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写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Evre Powerful You Will Be
2.使学生获得自主探究合作的学 习态度。
6
三、教学重点难点 • 重点：氯化氢的实验室制法 • 难点：制取氯化氢的反应原理
防止倒吸的措施及原理
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四、教法 本节课主要采用探究为主的
教学方法，具体为：提出问题， 实验探究，分析归纳，迁移创 新等
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五、教具准备
1. 仪器材料：大试管、具支试管、圆底烧瓶 （250ml）、分液漏斗、漏斗、烧杯、量筒、集 气瓶、酒精灯、T形管、导管、粗玻璃管、尖嘴 玻璃管、研钵、滴管、玻璃棒、托盘、天平、 铁架台、铁圈、铁夹、弹簧夹、石棉网、橡皮 塞、脱脂棉、火柴
2. 药品：浓盐酸、浓氨水、食盐、紫色石蕊试液、 蓝色石蕊试纸
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六、教学过程
物理性质：无色，有刺激性气味，易挥 发的气体，密度比空气大，与 水混溶会形成烟雾

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有毒有害气体收集装置
2021/10/10
1.A进气，B口出空气，收集比空气重的气体 2.B进气，A口出空气，收集比空气轻的气体。 3. 充满水，B进气，A口出水，可作排水取 气装置，水排入量筒并能测量气体体积。
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气体收集装置
收集比空气 收集比空气
重的气体
轻的气体
2021/10/10
收集难溶或 微溶于水的
固体＋固体 固体＋液体 固体(液体)＋液体
向上排空气法 向下排空气法 排水法
点燃、用试 剂吸收等
2021/10/10
21
2021/10/10
1
HCl 一、物理性质:
1、色、味、态: 无色,有刺激性气味的气体 2、溶解性：喷泉实验 （目的：研究HCl的溶解性。）
现象：烧杯中的石蕊试液喷入烧瓶，变成红色， 形成喷泉。
结论：HCl极易溶于水，1∶500。其水溶液为 盐酸。
3、挥发性：浓盐酸易挥发
2021/10/10
2
二、氯化氢的制备
气体
有毒有害气 体收集装置
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实验室制气体的过程
发生装置 净化装置 气体收集 尾气吸收
2021/10/10Fra bibliotek152021/10/10
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A
B
C
D
说明：吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的气体用装置A；
若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大，易倒吸，选用B；
少量尾气可以集于气球中，选用C；
难以吸收的可以点燃处理，选用D。
可用排水法
2021/10/10
可用向下排空气法
6
③制取二氧化碳
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2

2、将剩余部分氯化氢吸收成合格的高纯盐酸， 并且为本厂及用户提供优质的高纯盐酸。
3、平衡氯气。将氯乙烯净化尾气变压吸附提氢 装置送来的氢气并入系统使用，保证全厂正 常生产。
3
（二）、产品简介
1、氯化氢气体（HCl）
（1）、物理性质 在常温下为无色、有刺激性气味的气体，
比重1.3，极易溶于水，并强烈地放热，其水 溶液就是盐酸，是常用的无机强酸之一。纯 的盐酸是无色液体，工业盐酸由于有铁、氯 或有机杂质存在而呈黄色。20℃时，浓度 31%的盐酸比重为1.1543，浓度为36%的盐 酸比重为1.1789。饱和的或浓的盐酸在空气 中能挥发出氯化氢气体。氯化氢极易与潮湿 空气中的水分生成白色的烟雾。
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一级降膜吸收器的HCl气体吸收后，再进入一 级降膜吸收器，与来自合成炉的HCl气体吸收， 最终成为31%的合格盐酸。尾气吸收塔（T703A~F）中未被吸收的微量氯化氢及惰性气 体，与来自稀盐酸循环槽（V-705）经稀盐酸 循环泵（P-702A~C）加压后的稀盐酸一起进 入水力喷射器（P-701A~F）吸后流入稀盐酸 循环罐（V-705）。未被吸收的尾气通过水封 槽（V-704A~F）放空管道排入大气。
氯化氢合成炉夹套内的纯水由纯水罐（V-709） 流出经纯水泵（P-707A/B）加压后供给。纯 水吸收氯化氢合成时的反应热最终成为蒸汽， 经管道进入蒸汽分配台（V-710）后，分配给 各用户。补充稀盐酸循环槽（V-705）中的纯 水由界区内纯水总管供给。
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尾气吸收塔 二级降膜吸收器 一级降膜吸收器
氯化氢合成装置工艺
氯碱分厂
二○一二年五月五日
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讲述内容
1、本装置生产任务及产品简介 2、氯化氢合成的原理 3、工艺流程 4、点炉及停炉步骤 5、主要设备结构及其原理 6、主要控制指标 7、常见事故及处理方法 8、联锁说明 9、应急处理操作

氯化氢的工业制备
10/26/2020
学科：化学 姓名：张旋
10/26/2020
氯化氢的制备原理的选择
学法指导：理论指导实践
原理一 H2＋Cl2 点燃 2HCl 现象：安静燃烧，苍白色火焰，大量白雾 原理二 H2＋Cl2 光照 2HCl 现象：爆炸，大量白雾
10/26/2020
氯化氢的合成
•HCl合成炉结构
10/26/2020
学法指导：牛刀小试
氯化氢的合成
•HCl合成炉结构
HCl
思维训练
2、生产操作中，调节氯气、氢气阀门操作 （2）降量生产
先缓慢减小氯气流量，还是先缓慢减小 氢气流量，为什么？
H2
冷凝酸
Cl2
10/26/2020
学法指导：融会贯通
氯化氢的合成
•HCl合成炉结构
HCl
思维训练
根据原理：H2＋Cl2 点燃 2HCl 工业上制备2molHCl，需要H2、Cl2 的物质的量一样多吗？
H2
冷凝酸
Cl2
10/26/2020
学法指导：从定性到定量
小星星
归纳 总结
工业合成氯化氢， 先通氢气氯后行。 少通氯气多通氢， 绿色安全有保证！
10/26/2020
THANKS!
课件下载后可自由编辑，使用上如有不理 解之处可根据本节内容进行提问
Thank you for coming and listening,you can ask questions according to this section and this courseware can be downloaded and edited freely
HCl

问题引领

05
的分析方法与用域
氯化氢的分析方法
基于光谱法
质谱法
通过分析氯化氢分子在不同波长下的吸收 或发射光谱，可以获得氯化氢的浓度信息。
利用质谱仪将氯化氢分子离子化，根据离 子的质荷比进行分离和测量，获得氯化氢 的浓度和分子量信息。
色谱法
电化学法
利用色谱柱将氯化氢与其他物质分离，通 过检测器测量各组分的浓度和响应信号， 获得氯化氢的浓度信息。
03
的化学与分
共价键理论的基本要点
原子通过共享电子对 形成稳定的化学键
共价键具有方向性和 饱和性
共价键的形成是原子 间相互作用的结果
氯化氢的分子结构与化学键
氯化氢是由氯原子和氢原子通过共价键结合而成的 氯原子和氢原子的电子云重叠形成共价键
氯化氢的结构式为H-Cl
氯化氢的电子云分布与极性
氯原子的电子云密度比氢原子的 电子云密度大
焊接等。
电子工业
氯化氢在电子工业中用于清洗 硅片、在实验室领域的应用
01
02
03
化学分析
氯化氢用于化学分析实验 室中的酸碱滴定、重量分 析、气相色谱等实验方法。
有机合成
氯化氢是有机合成中常用 的试剂，用于合成各种有 机氯化合物和药物等。
材料制备
氯化氢在材料制备领域的 应用包括制备金属有机框 架材料、纳米材料等。
氯化氢是一种强酸，能够与碱反 应生成盐和水
氯化氢能够与金属反应生成氢气 和金属氯化物
氯化氢能够与非金属反应生成盐 酸卤代烃和氢气
氯化氢的反应活性与选择性
氯化氢的反应活性取决于反应物的性质 和反应条件
在不同条件下，氯化氢可以选择性地进 氯化氢与某些底物反应具有高度的选择
行亲核反应或亲电子反应

B.两气体的发生装置可以相同
C.两气体都可用向上排空气法收集
D.反应时，前者（制Cl2）缓缓加热，而制HCl气 体 可加热到500~600℃
11.氯仿（CHCl3）可做麻醉剂，但如保存不当而 被空气氧化，可生成剧毒光气（COCl2)，反应为 2CHCl3+O2 →2HCl+2COCl2。为防止医疗事故， 在使用以前要检验氯仿是否变质，适用的检验试 剂是
1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。 2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。 3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大! 4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。 5、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。 6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。 7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。 8、生活本来很不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。 9、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个，那就是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。 11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。 12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。 13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。 14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走 ，它会让你走得更坦然些。 16、在不违背原则的情况下，对别人要宽容，能帮就帮，千万不要把人逼绝了，给人留条后路，懂得从内心欣赏别人，虽然这很多时候很难 。 17、做不了决定的时候，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾! 18、不要太高估自己在集体中的力量，因为当你选择离开时，就会发现即使没有你，太阳照常升起。 19、时间不仅让你看透别人，也让你认清自己。很多时候，就是在跌跌拌拌中，我们学会了生活。 20、与其等着别人来爱你，不如自己努力爱自己，对自己好点，因为一辈子不长，对身边的人好点，因为下辈子不一定能够遇见。

2.1 以食盐为原料的化工产品
§ 实验室法制备氯化氢
精品课件
常见的气体发生装置
固固加热型 （液）固液不加热型 固液加热型
例：O2
例：H2、CO2
精品课件
S+S
S+l
？
？
固固加热 固液不加热
？
精品课件
氯化氢气体制备
反应原理
NaCl+H2SO4(浓) 微热
NaHSO4 +HCl
2NaCl+H2SO4(浓) 强热 Na2SO4 +2HCl
（H2O）浓硫酸 N2(O2) 灼热铜网（硬质玻璃管）
精品课件
收集装置
氯化氢气体有毒、有刺激性气味、极易溶于水，该如何 收集？
排空气法
精品课件
排水法
收集装置
•收集方式： 向上排空气法 •验满： 方法一 湿润的石蕊试纸
现象—— 试纸变红 方法二 将蘸有浓氨水的玻璃棒置于集气瓶口
现象—— 产生白烟
精品课件
尾气吸收装置
吸收试剂： H2O 或NaOH溶液
A
B
精品课件
1.隔离式： 导气管末端不插入液体中，导气管与液
体呈隔离状态。
精品课件
2.倒置漏斗式和肚容式: 由于漏斗容积较大，当水进入漏斗内时，烧杯
中液面显著下降而低于漏斗口，液体又流落到烧 杯中。
精品课件
3.接收式： 使用较大容积的容器将可能倒吸来的液体
常见的干燥剂有：
1.浓H2SO4 ：不可以干燥碱性气体和还原性气体 2.碱石灰（NaOH,CaO）：不可以干燥酸性气体 3.NaOH固体：不可以干燥酸性气体. 4.P2O5 ：不可以干燥碱性气体 5无水CaCl2：除了NH3外基本都可以干燥

发生装置
收集装置 尾气处理装置
1.气体发生装置：
固-固加热 固-液不加热
固-液 加热
例如：氧气、氨气等
例如：氢气、 二氧化碳等
例如：氯气、氯化 氢等
2. 气体收集装置：
向上排空气法
向下排空气法
排水法
密度比空气大 的气体 例如：氧气、 二氧化碳、氯 化氢
密度比空气小 的气体 例如：氢气、 氨气
难溶或微溶于水 的气体 例如：氧气、氢 气、一氧化碳
选气 择体 吸的 收毒 剂性
思考： 实验室通过二氧化锰和浓盐 酸加热反应制取氯气气体。
Δ MnO2+4HCl(浓) → MnCl2 +Cl2↑+2H2O
请为本校实验室设计一套完 整的制备纯净干燥的氯气气体的 装置，以供性质验证实验使用。
同一种装置采用不同的操作方法， 有不同的用途
请思考图示的装置可以 有哪些用途？
①物理性质：无色溶液，能与水互溶，浓盐 酸易挥发 ②化学性质：有酸的通性
H+ 、Cl－、 盐酸 HO 2
探究 实验室制备HCl气体的装置
回忆：
实验室制O2
反应原理： 2KClO3 → Δ 反应装置： 加热大试管
MnO2
2KCl +3O2↑
气体收集：
排水集气法或 向上排空气法
实验室制CO2
反应原理：
HCl气体的性质
氯化氢物理性质
无色 有刺激性气味 比空气重 极易溶于水（标准状况下，1体积水可溶解约
500体积HCl）
与空气接触能产生白雾
如 何 证 明 氯 化 氢 极 易 溶 于 水
形成气体压强差 是形成喷泉的根 本原因。
怎样才能形成喷泉？
形成压强差 实验成败的关键是什么？ 装置气密性要好； 烧瓶要干燥； 气体纯度高。 哪些常见的气体和液体的组合可以形成喷泉实验？ 易溶于水的气体和水：HCl、NH3、NO2和O2； 气体与液体发生反应：CO2、Cl2、H2S、SO2 和NaOH溶液。

0.06
嗅觉浓度
18
任务一 合成法氯化氢生产
4.毒害与急救：
物料 氯气
侵入途径与中毒症状
急救方法
1.主要通过呼吸道及 1. 立即离开有氯气场所
皮肤黏膜对人体发生 2. 静脉注射5%葡萄糖40-
中毒作用
100mL
2. 刺激眼膜，流泪 3. 眼受刺激用2%的苏打水
、失明、鼻咽黏膜发 洗眼，咽喉炎可吸入2%苏
2
任务一 合成法氯化氢生产
一、原料及产品的识别
(一)产品氯化氢 1.主要物理性质 (1)颜色气味：无色、有刺激性气味的气体
(2)组成及结构：HCl，H—Cl，H Cl ，36.5。
(3)密度：气态氯化氢在标准状况下的密度为 1.63kg/m3(比空气重)
3
任务一 合成法氯化氢生产
(4)溶解度：氯化氢气体极易溶于水，在标准 状况下，约500V氯化氢/1V水，得约46.15%盐酸； 其溶解度随温度的升高而降低(制备各种不同浓度的 盐酸)，通常浓盐酸为37%。
(二)原料氯气 1.相关物理性质
(1) 组成和结构：Cl2，Cl—Cl，Cl Cl ，71 (2) 颜色和气味：常温下为黄绿色、有刺激性气 味的气体。 (3) 毒性：有毒有害的气体，容易侵害呼吸道及肺 部，造成呼吸困难、肺气肿甚至窒息死亡(生产和使 用场所有规定安全标准1mgCl2/m3空气，注意防护 和救护措施)。
(二)氢气纯度的选择(按前述原料规格) 当氢气纯度低时，含有较多的空气和水分。 1.含氧量达到5%时，形成爆炸性混合物，不利
2.限量：车间空气中，氯化氢的最高允许浓 度为15mg/m3。
20
任务一 合成法氯化氢生产
3.预防：操作人员应备有防毒面具、防护眼镜、 橡胶鞋及橡胶手套。

NaCl+H2SO4(浓) 微热 NaHSO4 +HCl
2NaCl+H2SO4(浓) 强热 Na2SO4 +2HCl
除了用强酸制备弱酸，亦可用高沸点酸制备低沸点酸。
.
常见的气体发生装置
√
固固加热型 （液）固液不加热型 固液加热型
例：O2
例：H2、CO2
.
例：HCl、Cl2
发生装置
分液漏斗
圆底烧瓶
方法一方法二向上排空气法湿润的石蕊试纸现象将蘸有浓氨水的玻璃棒置于集气瓶口现象产生白烟试纸变红
2.1 以食盐为原料的化工产品
§ 实验室法制备氯化氢
.
常见的气体发生装置
固固加热型 （液）固液不加热型 固液加热型
例：O2
例：H2、CO2
.
S+S
S+l
？
？
固固加热 固液不加热
？
.
氯化氢气体制备
反应原理
.
气体的净化和干燥
.
ห้องสมุดไป่ตู้
气体的净化和干燥
由于制备的气体往往不纯净，因此在气体 收集之前应先进行净化和干燥。
H2（H2O） CO2（HCl、H2O） N2(O2)
.
气体的净化和干燥
由于制备的气体往往不纯净，因此在气体 收集之前应先进行净化和干燥。
H2（H2O）浓硫酸、无水CaCl2、P2O5、碱石灰 CO2（HCl）饱和NaHCO3溶液、
（H2O）浓硫酸 N2(O2) 灼热铜网（硬质玻璃管）
.
收集装置
氯化氢气体有毒、有刺激性气味、极易溶于水，该如何 收集？
排空气法
.
排水法
收集装置
•收集方式： 向上排空气法 •验满： 方法一 湿润的石蕊试纸

可燃性气体 如:H2 ,CO
极易溶于水的 气体 如:HCl 等实验Fra bibliotek制HCl的装置
发生装置
收集装置 尾气吸收装置
实验室制HCl的装置
仪器组装与步骤
(1) 仪器的组装:原则为自下而上,从左到右,拆卸则 相反. (2)气密性检查:把导管一端浸入水中,用双手捂住烧瓶 或试管,借手的热量使容器内的空气膨胀,容器内的空 气则从导管口形成气泡冒出,把手拿开,过一会,水沿 导管上升,形成一小段水柱,说明装置不漏气. (3)添加药品 (4)制备
把导管一端浸入水中用双手捂住烧瓶或试管借手的热量使容器内的空气膨胀容器内的空气则从导管口形成气泡冒出把手拿开过一会水沿导管上升形成一小段水柱说明装置不漏气
常见气体的实验室制法
实验与设计(实验室制氯化氢气体)
制取气体的六项选择
反应原理的选择: 反应方程式和反应条件 反应物的选择:反应物的状态 反应装置的选择 收集方法的选择 净化剂的选择 尾气吸收方法的选择
常见气体的发生装置
气体的发生装置选择 选择原理:反应物的状态;反应条件
固固加热反应 适用:O2 等
固液不加热反应 适用:H2
,CO2
固液加热反应 等 适用:HCl 等
常见气体的收集装置
气体收集装置选择 选择原理:根据气体的密度,水溶性
尾气处理常用装置
选择原理:根据所制气体的性质
能与某些 溶液反应 的气体
实验室制取HCl的化学方程式
NaCl+H2SO4(浓)→NaHSO4+HCl↑ (固体)(液体)
微热
HCl的物理性质
刺激性气味的气体 有毒 极易溶于水 密度比空气大
�

第二章氯化氢合成一、氯化氢的性质氯化氢（HCl）分子量36.5，密度1.63g/L，是无色具有刺激性臭味的气体，极易溶于水，在标准条件下1体积水中可溶解500体积的HCl气体。

干燥的HCl 腐蚀性较小，而HCl溶液（盐酸）却有强腐蚀性，原因是在水分子的作用下HCl 发生了电离，产生大量的CL+，CL+可与多种物质发生反应，特别是和金属发生化学反应。

因此，为了使设备不受盐酸腐蚀，具有更长的使用寿命，生产HCl 时应该用干燥的氢气和氯气进行反应。

二、氯化氢合成对氢气、氯气的要求（依据工艺包的定）名称品种规格消耗量吨/年备注氯气1、氯气≥99.8%2、水和其它含氧杂质（质量）≤3、NCL3（质量）≤4、不挥发的残余物%（质量）≤氢气1、H2（质量）≥99.9997%2、O2（质量）≤3、露点 -60℃三、氯化氢合成原理HCL合成是采用氢气在氯气中不爆炸的条件下进行的方法来制备。

反应式：H2 + CL2--HCL该反应的发生需要一定的前提条件，即提供一定的能量，在光照或加热的情况下，二者能迅速反应，并释放出大量的热。

四、氯化氢合成工艺流程及设备 1、氯化氢合成工艺流程图防爆膜排放 去尾气淋洗塔 CDI 回收氢电解氢回收自用或处理去三氯氢硅合成炉氯气氢气缓冲罐 HCL 贮罐 水冷器 氯气缓冲罐HCL 合成炉 阻火器 空冷器 HCL 空冷器 废HCL 缓冲罐 盐酸槽氯化氢合成是由两套相同的合成炉系统，H2、CL2缓冲罐，事故排放接收设备组成（其中H2、CL2缓冲罐及事故排放装置为两套合成炉系统共用）。

来自氯碱装置的氢气及从三氯氢硅合成工序返回的循环氢气输送入氢气缓冲罐。

出氢气缓冲罐的氢气分别去两条生产线的氯化氢合成炉01R0301a。

来自液氯汽化工序的氯气穿过01V0302氯气缓冲罐，分别去两条生产线的氯化氢合成炉01R0301a。

经缓冲罐后的氯气和氢气分别经过氯气阻火器和氢气阻火器，然后按一定的流量比进入氯化氢合成炉01R0301，在炉内进行燃烧，生成氯化氢气体，生成的HCL经管道冷却和水冷却器（01E0301a\b），进入HCL缓冲罐（01V0303a\b），然后送到三氯氢硅合成工序。