氯气的制取_原创精品文档.pptxVIP

氯气的制取

氯气概述

实验室制取氯气

工业制取氯气

氯气的净化与干燥

氯气的收集与储存

氯气制取的注意事项与安全问题

氯气概述

氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，密度比空气大，可溶于水。氯气具有强氧化性，能与多种金属和非金属直接化合。

氯气在工业上有着广泛的用途，可用于制造氯化物、漂白剂、消毒剂、合成塑料等。此外，氯气还可用于自来水的消毒和游泳池水的处理。

用途

性质

氯气最早是在18世纪由瑞典化学家舍勒发现并制取的。他通过将软锰矿（主要成分为二氧化锰）与浓盐酸混合加热，制得了氯气。

发现

自舍勒发现氯气以来，人们对氯气的研究不断深入。19世纪，随着工业革命的兴起，氯气的生产和应用得到了迅速发展。如今，氯气已成为化学工业中不可或缺的重要原料之一。

历史

实验室制取氯气

实验室制取氯气通常采用氧化还原反应，如二氧化锰与浓盐酸反应，生成氯气、水和氯化锰。

氧化还原反应

在反应过程中，盐酸中的氯离子被氧化成氯气，同时二氧化锰中的氧离子被还原成水。

离子反应

包括反应容器、加热装置和气体导出管。反应容器通常采用圆底烧瓶或试管，加热装置可以使用酒精灯或电加热器。

发生装置

由于氯气密度比空气大，可以采用向上排空气法收集。收集装置可以是集气瓶或倒立的漏斗。

收集装置

为了防止氯气污染环境，需要在收集装置后连接一个吸收装置，如氢氧化钠溶液，以吸收多余的氯气。

吸收装置

处理尾气

将多余的氯气通过吸收装置进行处理，防止污染环境。

收集氯气

将生成的氯气通过导管导入收集装置中，采用向上排空气法收集。

加热反应

点燃酒精灯，加热反应容器中的药品，使其发生氧化还原反应生成氯气。

准备药品和仪器

准备好所需的药品（如二氧化锰、浓盐酸等）和仪器（如圆底烧瓶、酒精灯、导管等）。

组装装置

按照实验要求组装好发生装置、收集装置和吸收装置，并检查装置的气密性。

工业制取氯气

电解食盐水

工业上常用电解食盐水的方法来制取氯气，同时得到氢气和氢氧化钠。

化学反应方程式

2NaCl+2H₂O=2NaOH+Cl₂↑+H₂↑。

将食盐溶解于水中，形成食盐水。

原料准备

电解过程

氯气收集

将食盐水通入电解槽中，在直流电的作用下，发生电解反应，生成氯气、氢气和氢氧化钠。

将生成的氯气通过管道收集起来，进行后续的净化处理。

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氯气的净化与干燥

通过用水或稀碱液洗涤氯气，去除其中的酸性气体和杂质。

洗涤法

利用活性炭等吸附剂吸附氯气中的杂质，达到净化的目的。

吸附法

通过蒸馏的方法将氯气从混合物中分离出来，实现净化。

蒸馏法

无水氯化钙干燥法

将氯气通过装有无水氯化钙的干燥管或U形管，利用无水氯化钙的吸水性干燥氯气。

浓硫酸干燥法

将氯气通过装有浓硫酸的干燥塔，利用浓硫酸的吸水性干燥氯气。

分子筛干燥法

采用分子筛作为干燥剂，利用其选择性吸附水分子的特性干燥氯气。

氯气的收集与储存

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饱和食盐水法

在集气瓶内装入饱和食盐水，将氯气通入食盐水中，氯气在食盐水中溶解度较小，从而被收集。

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向上排空气法

利用氯气的密度比空气大，将氯气通入集气瓶底部，通过排空气的方式收集氯气。

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排水法

将氯气通入充满水的集气瓶中，氯气溶于水后，瓶内水被排出，从而收集到氯气。

防止泄漏

个人防护

应急处理

废弃物处理

在收集、储存和使用氯气时，应确保设备密封良好，防止泄漏。

一旦发生泄漏事故，应立即启动应急处理措施，如疏散人员、关闭阀门、用碱性溶液中和等。

操作时应佩戴防毒面具、橡胶手套等个人防护用品，避免直接接触氯气。

废弃的氯气应按照相关规定进行处理，避免对环境造成污染。

氯气制取的注意事项与安全问题

工业制取氯气过程中应严格控制反应条件，防止因温度、压力等参数失控导致爆炸或泄漏事故。

生产设备应定期进行检查和维护，确保设备完好，防止因设备故障引发安全事故。

工业制取氯气的场所应设置明显的安全警示标志和应急处理设施，以便在发生紧急情况时迅速采取应对措施。

在使用氯气的场所应配备相应的个人防护装备和应急救援设备，如防毒面具、自给式呼吸器等。

对于不慎接触氯气的人员，应立即脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅，如情况严重应及时就医治疗。

使用氯气时应严格遵守安全操作规程，确保在通风良好的环境下进行，避免长时间暴露于高浓度氯气环境中。

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