Các phương trình điều chế HCl từ Cl2

Hãy viết PTHH của 5 phản ứng vô cơ khác nhau tạo ra HCL trực tiếp từ Clo.. Bài 5.35 trang 51 Sách bài tập [SBT] Hóa học 10 – BÀI 23. HIDRO CLORUA – AXIT CLOHIDRIC VÀ MUỐI CLORUA

Hãy viết PTHH của 5 phản ứng vô cơ khác nhau tạo ra HCl trực tiếp từ Clo.

Điều chế axit clohidric HCl sẽ giúp các em hiểu rõ hơn về kiến thức của phương pháp điều chế axit HCl trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Mời các bạn cùng với hoahocthcs.com tìm hiểu bài viết ngày hôm nay nhé.!

• Hóa chất: NaCl rắn, H2SO4 đặc,H2O, H2,Cl2
• Dụng cụ: Giá đỡ, ống nghiệm, nút cao su, ống dẫn khí bằng thủy tinh, đèn cồn,….

 a] Phương pháp sản xuất HCl trong phòng thí nghiệm: Sử dụng phương pháp sunfat.

 +] Phương trình hóa học: 

NaCl rắn + H2SO4 đặc → NaHSO4 + HCl  [< 2500C]

2NaCl rắn + H2SO4 đặc → Na2SO­4 + 2HCl  [> 4000C]

b] Phương pháp sản xuất HCl trong công nghiệp: Sử dụng phương pháp đun nóng.

+] Phương trình hóa học: 

H2 + Cl2 → 2HCl [đun nóng]

Phương pháp điều chế axit clohidric HCl trong phòng thí nghiệm

• Lắp dụng cụ như hình vẽ trên

* Lưu ý: Sử dụng bông tẩm xút đặt ở miệng ống nghiệm [2] nhằm mục đích không cho khí HCl thoát ra ngoài.

Các bài viết khác:

Các phản ứng hóa học của Canxi [Ca] và hợp chất quan trọng, thường gặp của Canxi

Kim loại kiềm nào dưới đây được sử dụng làm tế bào quang điện?

Kim loại nào sau đây dẫn điện tốt nhất?

Liên hệ:  Facebook: Sinhh Quách

               Fanpage: PageHoahocthcs

♥Cảm ơn bạn đã xem: Điều chế axit clohidric HCl, Điều chế axit clohidric HCl

Câu hỏi: Đểđiều chế HCl trong công nghiệp, người ta sử dụng phương pháp:

A.clohoá các hợp chất hữu cơ.

B.phươngpháp tổng hợp.

C.phươngpháp sunfat.

D.phươngpháp khác.

Lời giải

Đáp án: B.phươngpháp tổng hợp.

Đểđiều chế khí HCl trong công nghiệp, người ta sử dụng phương pháp tổng hợp.

Giải thích

Trong công nghiệp, HCl được điều chế bằng phương pháp tổng hợp. Phương trình điều chế như sau:

H2 + Cl2 -> 2HCl

Đáp án cần chọn là: B

Cùng Top lời giải mở rộng kiến thức vềđiều chế HCl trong công nghiệp nhé:

Quy trình điều chế HCl trong công nghiệp

Axit clohiđric được sản xuất với nồng độ lên đến 38% HCl [nồng độ phần trăm]. Các mức nồng độ cao hơn khoảng 40% có thể được sản xuất về mặt hóa học nhưng sau đó tốc độ bay hơi cao dẫn đến mức việc cất giữ và sử dụng cần có những khuyến cáo đặc biệt, như trong môi trường áp suất và nhiệt độ thấp.

Axit clohiđric trong công nghiệp thường sử dụng loại 30% đến 34%, nhằm tối ưu hóa trong việc vận chuyển và giảm thất thoát khí HCl ở dạng bay hơi. Các dung dịch sử dụng cho mục đích gia đình ở Hoa Kỳ, hầu hết là làm vệ sinh, thì có nồng độ nằm trong khoảng 10% đến 12%, với những khuyến cáo pha loãng trước khi dùng. Ở Anh, chất này được bán ở dạng “Spirits of Salt” dùng cho làm vệ sinh trong nhà, với độ axit tương tự như cấp công nghiệp ở Mỹ

Trong công nghiệp, HCL được điều chế chủ yếu bằng phương pháp tổng hợp từ các nguyên tố. Quá trình này tổng hợp trực tiếp từ khí clo và hiđro cho ra sản phẩm có độ tinh khiết cao.

H2+ Cl2→ 2 HCl

Phản ứng diễn ra trong buồng đốt được cung cấp khí clo và hyđro ở nhiệt độ trên 2000°C có mặt ngọn lửa. Để đảm bảo rằng phản ứng diễn ra hoàn toàn, người ta cung cấp lượng hyđro cao hơn clo một chút [1-2%] để không còn clo trong sản phẩm.Hỗn hợp của hyđro và clo có khả năng gây nổ do đó cần những thiết bị đặc biệt có khả năng chịu nhiệt cao, và một điểm không thuận lợi là các chất phản ứng có chi phí cao.

Ngoài phương pháp tổng hợp, để điều chế HCl trong công nghiệp người ta còn dùng một số cách khác như: Cho phản ứng với clorua kim loại, clo hóa trong sản xuất chất hữu cơ, hydrat hóa clorua kim loại nặng,…

Ứng dụng thực tiễn của HCl

Tẩy gỉ thép

Đây là ứng dụng quan trọng nhất của HCl được dùng phổ biến để loại bỏ gỉ trên thép, đó là các oxit sắt, trước khi thép được đưa vào sử dụng với những mục đích khác như cán, mạ điện và những kỹ thuật khác. AXIT HCL dùng trong kỹ thuật có nồng độ 18% là phổ biến, được dùng làm chất tẩy gỉ của các loại thép cacbon.

Quá trình tẩy gỉ sét sẽ diễn ra theo phương trình phản ứng:

Fe2O3 + Fe + 6 HCl → 3 FeCl2 + 3 H2O

Sản xuất các hợp chất vô cơ

Axit HCl có thể sản xuất các hợp chất vô cơ bằng các phản ứng hóa học. Chẳng hạn các hóa chất xử lý nước như FeCl3, PAC,... các chất này ứng dụng làm chất keo tụ, dùng trong ngành xử lý nước thải, sản xuất giấy và nước uống.

Ngoài ra còn các chất khác như CaCl2, Niken clorua dùng cho ngành công nghiệm mạ và sản xuất pin. Phương trình hóa học của nó là:

CaCO3+ 2 HCl → CaCl2+ CO2+ H2O

Zn[s] + 2 HCl → ZnCl2+ H2[g]

Sản xuất các hợp chất hữu cơ

Một ứng dụng quan trọng khác của axit clohiđric là dùng trong sản xuất cáchợp chất hữu cơnhưvinyl cloruavàdicloroetanđể sản xuấtPVC. Quá trình này sử dụng các axit do doanh nghiệp sản xuất chứ không từ thị trường tự do. Các hợp chấthữu cơkhác được sản xuất từ HCl nhưbisphenol Asản xuấtpolycacbonat,than hoạt tính, vàaxit ascobic, cũng như trong một số sản phẩm của ngànhdược.

2 CH2=CH2+ 4 HCl + O2→ 2 ClCH2CH2Cl + 2 H2O

gỗ + HCl + nhiệt → than hoạt tính

Kiểm soát và trung hòa độ pH

Axit clohydric có thể được dùng để điều chỉnh tính bazơ của dung dịch.

OH−+ HCl → H2O + Cl−

Trong các ngành công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết như sản xuất thực phẩm, dược phẩm, nước uống, người ta sử dụng axit HCl chất lượng cao để điều chỉnh độ pH của nước cần xử lý. Còn đối với những ngành công nghiệp không yêu cầu độ tinh khiết cao, axit clohydric công nghiệp được sử dụng để trung hòa nước thải và xử lý nước hồ bơi.

Các ứng dụng khác

- Trong khai thác dầu, axit clohydric được dùng để bơm vào trong tầng đá của giếng dầu nhằm hòa tan một phần đá và tạo các lỗ rỗng lớn hơn.

- Trộn dung dịch axit clohydric đậm đặc với axit nitric đậm đặc theo tỉ lệ mol 1:3 sẽ tạo ra dung dịch có khả năng hòa tan vàng và bạch kim.

- Là thành phần để sản xuất một số sản phẩm như aspartame, fructose, axit citric, lysine, thủy phân protein thực vật, gelatin….

HCl ra Cl2

Phương trình hóa học

2HCl	→	Cl2	+	H2
axit clohidric		clo		hidro
		Chlorine		Hydrogen
[dung dịch]		[khí]		[khí]
[không màu]		[vàng lục]		[không màu]
Axit

     

Điều kiện: Điều kiện khác: Điện phân dung dịch

Cách thực hiện: phân hủy HCl ở nhiệt độ cao

Hiện tượng: Xuất hiện khí màu vàng lục của clo [Cl2].

Cùng Top lời giải tìm hiểu về Cl2 nhé

I. Clo là gì?

Clo là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Cl và số nguyên tử bằng 1, thường tồn tại ở phân tử dạng 2 nguyên tử [Cl2]. Clo là một trong những nguyên tố phi kim thuộc nhóm halogen nằm ở ô số 17, thuộc chu kì 3 của bảng tuần hoàn. Ở điều kiện thường, Clo ở trạng thái khí, có màu vàng lục và mùi hắc. Đây là một loại halogen tương đối độc, giống với brom.

Ở trạng thái phân tử, nguyên tố Clo có khối lượng nguyên tử là 71. Vì vậy, hóa chất này nặng hơn không khí gần 2,5 lần. Clo có thể tan được trong nước. Tuy nhiên, chúng thường tan mạnh hơn trong các dung môi hữu cơ.

Trong tự nhiên, Clo tồn tại dưới dạng hợp chất. Cụ thể là ở dạng muối clorua như muối ăn NaCl và KCl. Clo cũng có trong một số loại khoáng vật như cacnalit KCl.MgCl2.6H2O và xinvinit NaCl.KCl.

II. Tính chất vật lý và tính chất hóa học của clo

1. Tính chất vật lý của clo

Clo là một phi kim và cụ thể là một nguyên tố thuộc nhóm halogen. Ở điều kiện thường, clo ở trạng thái khí. Chúng có màu vàng lục và mùi rất hắc. Đây là một halogen tương đối độc, giống với brom.

Clo ở trạng thái phân tử có khối lượng là 71, do đó, nó sẽ nặng hơn không khí gần 2,5 lần. Thông thường, clo có thể tan được trong nước. Tuy nhiên, chúng thường tan mạnh hơn trong các dung môi hữu cơ.

Trong tự nhiên, Clo thường tồn tại ở dạng hợp chất. Cụ thể là ở dạng muối clorua, đặc biệt là muối ăn NaCl. KCl cũng là một loại muối khá phổ biến, nó có trong một số loại khoáng vật như cacnalit và xinvinit.

2. Tính chất hóa học của clo

Hóa chất Clo có độ âm điện lớn [3,16], chỉ đứng sau nguyên tử flo và oxi. Trong hợp chất, Clo có số oxi hoá dương, thường là +1, +3, +5 và +7. Tại 1 số trường hợp khác, nguyên tử này lại có số oxi hoá âm [–1].

Chính vì vậy, khi tham gia phản ứng, Clo dễ nhận thêm 1e để thành ion clorua Cl–. Hóa chất này biểu hiện đầy đủ của 1 phi kim điển hình, mang tính oxi hóa mạnh. Ngoài ra, trong một số trường hợp, clo thể hiện tính khử. Tìm hiểu chi tiết tính chất hóa học của Clo dưới đây.

• Clo tác dụng với kim loại

Giống như những phi kim khác, clo sẽ tác dụng với kim loại để tạo ra muối. Người ta gọi muối này là halogenua. Tức là chúng sẽ được đọc bằng việc ghép tên của halogen với đuôi ua.

Clo sẽ tác dụng với hầu hết các kim loại chỉ trừ Au và Pt.

Ví dụ:

2Na+Cl2→2NaCl

2Fe+3Cl2→2FeCl3

Clo sẽ tác dụng với hidro để tạo ra một hợp chất khí.

H2+Cl2→2HCl

HCl khi được hòa tan vào nước sẽ tạo ra một axit. Vậy tính chất hóa học của HCl là gì? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu ở những bài viết sau nhé.

Khi tan trong nước, khí Clo phản ứng tạo ra axit clohiđric và axit hipoclorơ. Theo đó, clo đóng vai trò vừa là chất khử vừa là chất oxi hoá. Vì vậy, đây là 1 phản ứng thuận nghịch.

Do HClO là chất oxi hoá rất mạnh, hợp chất có thể oxi hóa HCl thành Cl2 và H2O. Nước clo sinh ra có tính tẩy màu và sát trùng cao.

Cl2 + H2O ↔ HCl + HClO [axit clohiđric và axit hipoclorơ]

• Clo phản ứng với dung dịch muối của những halogen hoạt động hóa học yếu hơn

Cl2+2NaBr→2NaCl+Br2

• Clo tác dụng với những chất có tính khử mạnh

Trong phản ứng với các chất có tính khử, Clo tham gia kết hợp tạo ra 1 số phương trình phản ứng như sau:

2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3

3Cl2 + 2NH3 → N2 + 6HCl

Lưu ý: NH3 được dùng để khử độc khí Clo trong phòng thí nghiệm

4Cl2 + 4H2O + H2S → H2SO4 + 8HCl

III. Điều chế Clo

1. Điều chế trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học sẽ điều chế clo bằng cách cho HCl tác dụng với những chất oxi hóa mạnh. Thông thường những chất thường được dùng như MnO2, KMnO4 ngoài ra còn có K2Cr2O7, KClO3.

Ví dụ: MnO2+4HCl→MnCl2+Cl2+2H2O

2KMnO4+16HCl→2KCl+2MnCl2+5Cl2+6H2O

2. Điều chế trong công nghiệp

Trong công nghiệp, lượng điều chế Clo sẽ đòi hỏi một lượng lớn. Vì thế, dùng phương pháp điện phân nóng chảy muối Natri clorua là phương án tối ưu, giúp tiết kiệm chi phí hiệu quả.

2NaCl → 2Na + Cl2

Ngoài ra, phương pháp điện phân dung dịch muối có màng ngăn cũng được sử dụng phổ biến với phương trình phản ứng như sau:

2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2+H2

Điều chế Cl bằng phương pháp điện phân NaCl có màng ngăn

IV. Ứng dụng của clo trong đời sống

Ứng dụng chủ yếu nhất của clo là dùng để điều chế nhựa PVC cũng như các chất dẻo hay cao su. Ngoài ra, với tính oxi hóa và tính khử, CLORAMIN còn được dùng để khử trùng nước sinh hoạt.

Clo còn là một trong những thành phần để điều chế nước javen tẩy trắng quần áo, vải sợi… Đồng thời chúng cũng được dùng để sản xuất clorua vôi.

Tuy nhiên, clo được biết tới là một chất có độc tố. Chúng có thể gây các bệnh về đường hô hấp, thậm chí là nguy hiểm tới tính mạng con người. Vì thế, khi sử dụng clo, chúng ta cần hết sức lưu ý tới vấn đề bảo hộ để tránh ảnh hưởng tới sức khỏe con người.