二氧化氯如何制取?浓硫酸,双氧水,还有氯酸钠怎么制取二氧化氯?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/26 13:22:43
二氧化氯如何制取?浓硫酸,双氧水,还有氯酸钠怎么制取二氧化氯?
二氧化氯如何制取?浓硫酸,双氧水,还有氯酸钠怎么制取二氧化氯?
二氧化氯如何制取?浓硫酸,双氧水,还有氯酸钠怎么制取二氧化氯?
二氧化氯（ClO2）是一种水溶性的强氧化剂,在常温常压下是黄绿色的气体,但在更低的温度下则呈液态,其分子量为67.45,沸点11°C,熔点－59°C,气体ClO2密度为3.09（11°C）,液体ClO2的密度为1.64,0℃的饱和蒸汽压为500torr.二氧化氯在水中以二氧化氯单体存在,不聚合生成ClO2气体,在20°C和4kpa压力下,溶解度为2.9g/l.在水中不与有机物结合,不生成三氯甲烷致癌物,因此被称为不致癌的消毒剂.
ClO2结构中有一个带有孤对电子的氯－氧双键结构,极不稳定,光反应会产生氧自由基,具有强的氧化性.下表列出了二氧化氯与其它氧化类消毒剂的氧化能力,亦即杀菌能力的比较（用有效氯表示）.
氧 化 剂 ClO2 H2O2 NaClO2 KMnO4 Cl2 NaClO
氧化能力 263% 209% 157% 111% 100% 93%
如果以氯气的氧化能力为100%的话,二氧化氯的理论氧化能力是氯气的2.6倍,次氯酸钠的2.8倍,双氧水的1.3倍.
建议用KClO3水溶液和盐酸反应制取二氧化氯!
氯酸钠制取二氧化氯
3NaClO3+2H2SO4===2NaHSO4+2ClO2+NaClO4+H2O
1. 二化氯发生器
1.1二氧化氯的性质和制备
二氧化氯是氯的氧化物,具有与氯气类似的刺激性气味,分子式ClO2,分子量67．457,熔点-59°C,沸点11°C,在室温下以气体形式存在,为一种黄绿色气体.浓度增加时,颜色变为橙红色,气体二氧化氯极不稳定.二氧化氯易溶于水,在20°C下溶解度为107．98mg/L,可制成不稳定的液体,其液体和气体对温度、压力和光均较敏感,当空气中的含量高于10%时,火花即可引爆[1],二氧化氯是一种不稳定的化合物,在水中可变成HClO2和HClO3．,在室温下每天约有2-10%的离解率[2],因此不利于大批量制备和运输,一般多在使用场所现用现制备.
二氧化氯发生器制备二氧化氯的方法主要有电解法和化学法,电解法使用广泛的是隔膜电解法,以食盐为原料,在电场的作用下生成含有二氧化氯,次氯酸钠、双氧水、臭氧的混合溶液,二氧化氯的浓度一般仅为10-30%左右,大多为氯气.化学法主要有以氯酸钠和亚氯酸钠为原料的两类发生二氧化氯的方法.在氯酸钠法生产二氧化氯过程中,若用氯离子作还原剂,则制得的二氧化氯存在纯度低的缺点,而亚氯酸钠法制得的二氧化氯比例高,一般在90%以上.
氯酸钠NaClO3 具有强氧化性（比浓硫酸要强）
双氧水具有还原性。
所以制取二氧化氯ClO2的方程式为：
H2O2+2NaClO3+H2SO4 =△= Na2SO4+2O2↑+2ClO2↑+2H2O