2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O
NaClO+2HCl(浓)=NaCl+Cl2↑+H2O
(2)Cl2的工业制法
实验室制Cl2的这些方法快速、简便,但药品成本高。工业生产中制取大量Cl2,讲究的是经济性。目前工业生产中是用价格低廉的NaCl为原料制取的,采用的是电解饱和食盐水法。
电解食盐水的原理可用下图表示,其中a极为阳极(与电源正极相连的电极),b极为阴极(与电源负极相连的电极)。
电极反应分别为:
阳极:2Cl-―2e-=Cl2↑,阳极产生的气体能够使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
阴极:2H++2e-=H2↑,滴加酚酞后,阴极附近溶液变红。
总反应为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
利用电解食盐水的方法,可生产出大量Cl2,同时得到H2和NaOH,故该法也是工业生产烧碱的方法,若电解熔融的NaCl,可生产Cl2和Na。
对比Cl2的实验室制法和工业制法,可知反应原理都是-1价Cl被氧化为0价,由于出发点不同,采用了不同的方法,这是科学家经过长时间的探索,确定出来的比较好的方法。
2、常见物质制备的原理方程式
(1)常见气体的制备
H2:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
2H2O2H2↑+O2↑
O2:2KClO32KCl+3O2↑
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O22H2O+O2↑
N2:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O(实验室制法)
O2、N2的工业制法都是分离液态空气。
HCl:2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
H2+Cl22HCl
H2S:FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑
NH3:N2+3H22NH3
SO2:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
CO2:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3CaO+CO2↑
CH4:CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑