氯气的工业制法

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。

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
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。

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。

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。

工业制氯气的方法工业制氯气的方法有多种，下面将详细介绍几种常用的方法。

1. 电解氯化钠法：这是目前最主要的工业制氯气的方法。

首先将氯化钠溶解在水中形成氯化钠溶液，然后通过电解设备，将氯化钠溶液分解为氯气、氢气和氢氧化钠。

电解槽两端放置阴极和阳极，在电流的作用下，阴极产生氢气，阳极产生氯气。

氯气被收集并压缩，氢气则大部分用作能源或二次加工。

2. 氯碱法：这是另一种常用的工业制氯气的方法。

氯碱法包括氯化钠法和石膏法两种方式。

氯化钠法的原理和电解氯化钠法相同，只是使用的电解设备不同。

石膏法是将氯化钠和石膏反应生成氯化钙和硫酸钠，再用稀酸将氯化钙分解为氯气和盐酸。

氯气通过压缩收集。

3. 氯气氧化法：这种方法是通过将二氧化锰和盐酸反应，生成氯气和锰(II)氯化物。

具体反应式为：2MnO2 + 4HCl →2Cl2 + 2MnCl2 + 2H2O。

氯气通过压缩收集。

4. 热氧化法：这种方法是通过将氯化钠与含氧化合物（如硫酸铜、氧化铜等）反应，在高温下氯化钠氧化产生氯气。

具体反应式为：2NaCl + 2CuO →2CuCl + O2 + Na2O。

氯气通过压缩收集。

5. 碱液法：这种方法是通过将二氧化锰和氢氧化钠反应，生成氯气和锰(II)氢氧化物。

具体反应式为：2MnO2 + 2NaOH →2NaMnO2 + H2O + Cl2。

氯气通过压缩收集。

6. 湿法氧化法：这种方法是通过氯气在水中的溶解产生次氯酸，然后将次氯酸加热，分解产生氯气和水。

具体反应式为：2Cl2O + 2H2O →4HCl + O2。

氯气通过压缩收集。

工业制氯气的选择主要取决于制氯气的成本、效率、安全性等因素。

其中，电解氯化钠法在工业中应用最为广泛，因其具有高纯度、高效率、低能耗和环保的特点。

此外，氯碱法也是一种常用的制氯气方法，尤其在中国和美国等国家，氯碱法制氯气的产量很大。

制氯气是重要的工业过程，氯气在多个行业中有广泛的应用，如化工、食品加工、水处理、纺织等。

氯气的实验室制法l氯气的实验室制法氯气是一种常见的工业化学品，广泛用于制造塑料、纤维、药品等产业。

在实验室中，氯气可以用于合成某些化合物，如盐酸和氯化银等。

在实验室中，制备氯气有两种常用方法：一种是通过酸性过氧化氢和氯化钾的反应制得；另一种是通过酸性碘化钾和氯化铁(III)的反应制得。

酸性过氧化氢和氯化钾反应制氯气酸性过氧化氢和氯化钾反应制氯气是实验室中常用的一种方法。

其反应式为：2H2O2 + 2KCl → 2H2O + Cl2↑ + 2KOH在该反应中，酸性过氧化氢和氯化钾混合后生成氯气和水。

其中，酸性过氧化氢可以通过将过氧化氢和浓硫酸混合得到。

当氯化钾与酸性过氧化氢反应时，生成的氯气可以通过导入水中收集。

需要注意的是，该反应需要在有氧环境下进行，并且当氯气产生时，若没有及时收集，会对实验人员造成伤害。

酸性碘化钾和氯化铁(III)反应制氯气酸性碘化钾和氯化铁(III)反应制氯气是另一种实验室中常用的方法。

其反应式为：2KCl + 3H2SO4 + 6KI → 3I2↓ + 6KHSO4 + 2H2O + Cl2↑在该反应中，酸性碘化钾和氯化铁(III)混合后生成氯气和碘。

其中，酸性碘化钾可以通过将碘化钾和浓硫酸混合得到。

当酸性碘化钾和氯化铁(III)反应时，在合适的条件下（如合适的反应温度和反应时间等），可以得到很高的反应产率。

在实际操作中，为了避免产生大量有害气体，需要在通风良好的实验室中进行实验，并佩戴防毒面具和耳塞等个人防护装备。

此外，制备氯气时需要将氯气导入水中收集，以避免对实验人员造成伤害。

在实验结束后，需要将残留物处理干净，并将氯气容器妥善处理。

总结氯气的实验室制法很多，其中通过酸性过氧化氢和氯化钾反应制氯气和酸性碘化钾和氯化铁(III)反应制氯气是最常用和最安全的两种方法。

在实验室操作时，需要注意个人防护，避免产生有害气体，以及妥善处理产生的残留物，以确保实验室安全。

实验室制氯气的反应方程式
第一种方法是，高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气，方程式为：
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2
第二种方法是，高氯酸钾和浓盐酸反应制取氯气，方程式为：
KClO4+8HCl=KCl+4H2O+4Cl2
第三种方法是，氯酸钾和浓盐酸反应制取氯气，方程式为：
KClO3+6HCl=KCl+3H2O+3Cl2
氯气的用途
化学工业用于生产次氯酸钠、氯化铝、三氯化铁、漂白粉、溴素、三氯化磷等无机化工产品，还用于生产有机氯化物，如氯乙酸、环氧氯丙烷、一氯代苯等。

也
用于生产氯丁橡胶、塑料及增塑剂。

日用化学工业用于生产合成洗涤剂原料烷基磺酸钠和烷基苯磺酸钠等。

制备氯气的方法氯气（Cl2）一种极为重要的有机合成原料和医药中间体，它在生产高分子材料、合成染料、精细有机合成香料等方面都发挥着不可替代的作用。

氯气由于具有极强的毒性和腐蚀性，其制备技术具有一定的难度。

本文旨在介绍氯气的制备方法。

一、氯气的物理和化学性质氯气是一种淡黄色的气体，在室温下稳定性较好，其饱和蒸气在大气压下的平衡温度为42.2℃。

氯气在空气中弥散很快，并且具有腐蚀性，可引起眼、鼻、咽喉痛等症状，还有毒性，所以必须按照安全规程进行操作。

氯气是由氯原子组成的，氯原子是一种非常活泼的原子，它们能够很容易结合形成氯化物，比如氯化钠。

因此，氯气能够与其他各种化合物发生反应，比如能够与水反应形成氯酸，与有机物反应生成有机氯化物，在有机合成中起到重要作用。

二、制备氯气的方法1、氯气电解法氯气电解法是目前用来制备氯气的最常用方法。

它是通过传统的电解技术，将带有氯酸和NaClO3的原料溶液通过电解使其产生活泼的氯气气体。

由于氯气是气体，大多数传统电解装置只能分离出一小部分氯气。

因此，采用这种方法制备氯气的效率低，不适合大规模的工业制备。

2、电离法电离法是利用高压放电的原理，将氯原料溶液进行电离，使其形成氯气气体。

由于高压放电可以分解氯原料溶液，大量的氯气可以分离出来，因此，电离法比氯气电解法的效率高得多，可大规模用于氯气的工业制备。

3、氯气蒸馏法氯气蒸馏法也称Google共沸蒸馏法，其原理是通过加热升华氯气，使其饱和蒸汽把氯气从有机原料溶液中分离出来。

与氯气电解法相比，氯气蒸馏法的效率比较高，可大规模应用于氯气的工业制备。

三、制备氯气的工业操作1、安全措施氯气具有极强的毒性和腐蚀性，因此，在制备氯气时必须按照安全操作规程进行操作，并采取有效的安全措施，防止意外发生。

2、设备准备在制备氯气之前，首先要准备制备设备。

根据工艺的不同，制备氯气时可以使用电解装置、高压电离装置或者Google共沸蒸馏装置等不同的设备。

氯气工业制法方程式1、氯气是黄绿色有强烈刺激性气味的有毒气体，吸入少量会引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量则会中毒死亡。

氯气不仅可溶于水，而且还能与水反应，不能用排水法收集，常用向上排空气法收集。

氯气是黄绿色气体，加压或降温后液化为液氯，液氯是黄绿色液体，进一步加压或降温则变成固态氯。

氯气、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物，但氯水是氯气的水溶液，属于混合物。

注意实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。

2、(1)从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性(2)氯气是很活泼的非金属单质，具有很强的氧化性。

氯气能与绝大多数金属反应，把变价金属(如Fe、Cu)一般氧化到最高价。

①与钠反应2Na＋Cl22NaCl，产生大量白烟；②与铁反应2Fe＋3Cl22FeCl3，产生大量棕褐色烟；在常温、常压下，干燥的氯气不能与铁发生反应，故可用钢瓶储存、运输液氯。

③与铜反应Cu＋Cl2CuCl2，铜在氯气中剧烈燃烧，集气瓶中充满了棕黄色的烟．一段时间后，集气瓶内壁附着有棕黄色的固体粉末．向集气瓶内加入少量蒸馏水，棕黄色固体粉末溶解并形成绿色溶液，继续加水，溶液变成蓝色。

④“烟”是固体小颗粒分散到空气中形成的物质．如铜在氯气中燃烧，产生的棕黄色的烟为CuCl2晶体小颗粒；钠在氯气中燃烧，产生的白烟为NaCl晶体小颗粒；2Al＋3Cl22AlCl3Mg＋Cl2MgCl2(3)氯气能与非金属单质(如H2)反应①在空气中点燃氢气，然后把导管伸入盛有氯气的集气瓶中。

观察到的现象是氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰。

②燃烧结束后，抽去盖在集气瓶口处的毛玻璃片，观察到的现象是集气瓶口上方出现白雾。

③反应的化学方程式是H2＋Cl22HCl。

④氯气和氢气的混合气体在强光照射时爆炸，产生此现象的原因是H2和Cl2混合后点燃，反应瞬间完成，放出的热量使气体急剧膨胀而发生爆炸。

⑤H2与Cl2反应生成的HCl气体具有刺激性气味，极易溶于水。

工业制氯气的离子方程式
MnO2+2Cl-+4H+=Cl2+Mn2++2H2O，在这个化学方程式中，只有HCl和MnCl2能拆，其它都不能拆MnO2不溶于水，所以不能拆，H2O不能拆Cl2是单质，不能拆。

实验室常见的方法有
（1）二氧化锰与浓盐酸共冷：mno2＋4hcl（淡）=mncl2＋cl2↑＋2h2o
（2）高锰酸钾与稀盐酸反应：2kmno4＋16hcl（稀）＝2kcl＋2mncl2＋5cl2↑＋8h2o
（3）食盐和二氧化锰的混合物与浓硫酸共冷：2nacl＋3h2so4＋mno2=2nahso4＋mnso4＋cl2↑＋2h2o
（4）kclo3＋6hcl（稀）＝kcl＋3cl2↑＋3h2o，注意：本实验不宜加热，否则易发生爆炸。

（5）二氧化铅水解淡盐酸：pbo2＋4hcl（淡）＝pbcl2＋cl2↑＋2h2o
（6）重铬酸钾与浓盐酸共热：2k2cr2o7＋14hcl（浓）=2kcl＋2crcl3＋3cl2↑＋
7h2o
（7）漂白粉与稀盐酸反应：ca(clo)2＋4hcl（叶唇柱）＝cacl2＋2cl2↑＋2h2o
（8）氧气氧化氯化氢制备氯气：4hcl＋o2＝2cl2↑＋2h2o
（9）氧气灌入淡盐酸的饱和状态食盐溶液制取氯气：4hcl（淡）＋o2＝＝2cl2↑＋2h2o
而工业上制备氯气是电解饱和食盐水：2nacl 2h2o==2naoh cl2↑ h2↑。

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