制取氯气超简单!3个离子方程式和现象全解析,一看就懂!


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想制取氯气超简单?那就看这3个关键的离子方程式和现象解析,一看就懂!

方法一:二氧化锰与浓盐酸共热

1. 离子方程式:

MnO₂ (s) + 4H⁺ (aq) + 2Cl⁻ (aq) → Mn²⁺ (aq) + Cl₂ (g) ↑ + 2H₂O (l)

2. 现象全解析:

反应物: 固体二氧化锰 (MnO₂,棕色粉末) 与浓盐酸 (HCl,黄绿色溶液,有刺激性气味) 混合加热。

现象: 固体逐渐减少,溶液颜色变浅(因HCl浓度下降),同时产生黄绿色的气体 (Cl₂) 挥发出来,并伴有刺激性气味。该气体遇到湿润的淀粉碘化钾试纸,试纸变蓝;遇到湿润的蓝色石蕊试纸,先变红后褪色。

方法二:高锰酸钾与浓盐酸反应 (无需加热)

1. 离子方程式:

2MnO₄⁻ (aq) + 16H⁺ (aq) + 10Cl⁻ (aq) → 2Mn²⁺ (aq) + 5Cl₂ (g) ↑ + 8H₂O (l)

2. 现象全解析:

反应物: 紫色的高锰酸钾 (KMnO₄) 饱和溶液与浓盐酸 (HCl) 混合(通常不需要加热,室温下即可发生)。

现象: 紫色溶液迅速褪色,产生大量黄绿色的氯气 (Cl₂) 气体。同样,氯气有刺激性气味,能使淀粉碘化钾试纸变蓝,使蓝色石蕊试纸褪色。

方法三:重铬酸钾与浓盐酸反应 (常温)

1. 离子方程式:

Cr₂O₇²⁻ (aq) + 14H⁺ (aq) + 6Cl⁻ (aq) → 2Cr³⁺ (aq) + 3Cl₂ (g) ↑ + 7H₂O (l)

2. 现象全解析:

反应物: 红色的重铬酸钾 (K₂Cr₂O₇) 饱和溶液与浓盐酸 (HCl) 混合(常温下即可)。

现象: 红色溶液迅速褪色,产生黄绿色的氯气 (Cl₂) 气体。氯气有刺激性气味,现象与上述类似。

总结:

这三种方法都能通过简单的离子反应生成氯气。核心都是利用氧化剂(MnO₂, MnO₄⁻, Cr₂O₇²⁻)与还原剂(Cl⁻)在酸性条件下反应,通过离子方程式可以清晰地看到电子转移和物质变化。观察到的现象(颜色变化、气体产生、气味、对试纸的作用)是检验氯气生成的直观依据。掌握这3个方程式和现象,制取和认识氯气就非常简单了!