高校化学で、「塩素」の製法について

「二酸化マンガンに濃塩酸を加えて加熱し、発生した気体を水のはいったビンを通して塩化水素を除き、濃硫酸のはいったビンを通して水を除き、下方置換であつめる」についてですが、

発生した気体の中に塩素と塩化水素と水蒸気が含まれるんですよね。

それを水に通すと、塩化水素だけでなく、塩素まで水にとけてしまうのではないんですか?

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (3件)

塩素は、気体としては比較的多く水に溶けますが、水と同体積程度までは解けません。


塩化水素やアンモニアは、水の数千倍もの量が溶けます。

塩素も結構な量を損しますが、塩化水素は完全に除去されるので、この方法を採ります。

塩素も炭酸くらいには水に溶けるんじゃ、という疑問を抱かれているのであれば、それは当たりです。ただ、そのくらいの損は、気にしないというのが回答になります。

気になるようでしたら、塩化水素かアンモニアを大きなゴミ袋につめて、そこに1滴の水を入れて何が起こるかをみてみてください。
塩素でも同様なことをやってみると、カンタンに納得できると思いますよ。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

そうだったんですか!「そのくらいの損は気にしない」という考えがありませんでした;
これをみてからのイメージもバッチリです!ありがとうございました

お礼日時:2009/05/30 10:32

「よく溶ける」とか「あまり溶けない」とかいってもどの程度かがわからないとピンときませんね。


理科年表で溶解度(20℃、モル比)を調べて見ました。
塩素は空気の120倍、二酸化炭素の2.6倍溶けます。
塩化水素は塩素の190倍溶けます。
アンモニアは塩素の300倍です。
(数千倍なんてことはありません。)

もう1つ考えられることがあります。
塩素が水に溶けると
Cl2+H2O⇔HCl+HCO
の反応が起こります。
水の中ではCl2,HCl,HClOの3つが平衡で存在しています。
この式からHClの溶けている水にはCl2は溶けにくくなるということが分かります。(平衡移動の原理をもう習われましたか。)

※上に書いた溶解度の値は別々に溶かしたときのものです。2つの気体を一緒に溶かすときは溶解度が変化する場合があるのです。

※塩素が水によく溶けるというのは水に溶けたCl2が上の反応式で示されているように別の形に変化しているからです。水の中に溶けた塩素がCl2の形だけでしか存在出来ないとすると多分酸素程度にまで溶解度が小さくなるだろうと考えられます。酸素と塩化水素は1万倍以上の違いがありますから塩素はもう水に溶けなくなっていると言ってもいいでしょう。
※酸素、窒素、水素、一酸化炭素、アルゴンは皆同程度です。違いは約2倍です。

※市販の濃塩酸の濃度は約12M(約36%)です。この濃度は溶解度から考えられる値よりもかなり小さいです。溶解度いっぱいまで溶かしたものをビンに入れて売っているわけではありません。
    • good
    • 1
この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
塩素と比べての溶解度をみておどろきました。
わかりやすかったです。

お礼日時:2009/05/30 10:28

塩化水素は水に非常によく溶けますが、塩素はあまり溶けません。


なので、水がひどく多いとかアルカリ性であるとかいうのでなければ問題ありません。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
さらし粉での発生実験では水にいれて処理していたので「とても溶けやすい」とおもいこんでました。それは水がおおかったからなんですね

お礼日時:2009/05/30 10:34

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q次亜塩素酸ソーダのpH値

タイトルの通りです。次亜塩素酸ソーダのpH値を教えてください。

Aベストアンサー

たとえば「水酸化ナトリウムのpH」といわれても、濃度がわからなければ、答えようがありません。
通常は、次亜塩素酸は不安定な物質なので、水酸化ナトリウムと共存させています。したがって、2の答えにあるように強アルカリ性であることは間違いありませんが、そのアルカリ性はおおかた水酸化ナトリウムによるアルカリ性です。

ちなみに、「アルカリイオン製水機」の「酸性水」は、次亜塩素酸です。

Qマンガン電池の中身は二酸化マンガン?酸化マンガン?

40年程前にマンガン電池の構成物に二酸化マンガンと記憶していた。最近高校科学の本を読むと酸化マンガンとなっていた。二つは別のものと承知しています。会社、時代によって変化してきたのか?マンガン電池は2種類あるのか?酸化マンガンという言葉がこの程度の内容では二酸化マンガンの代名詞となっているのか、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

#1w-palaceさんの通り、「酸化マンガン(IV)」と表記されているはずです。最後の"(IV)"は省略して言いよと言うカッコではありません。酸化マンガン(IV)でようやく一つの物質を表せます。
括弧内のローマ数字はマンガンの酸化数を表しています。

なお40年前でしたら、FeOを「酸化第一鉄」、Fe2O3を「酸化第二鉄」、CuOを「酸化第二銅」などの呼び方をしていたと思いますが、現在ではどちらも不適当な呼び名です。金属の酸化数を表す方法で順番に酸化鉄(II)、酸化鉄(III)、酸化銅(II)と表記するのが正式です。
これは「第一ナントカ」と言っても、金属の種類によってその価数が違っているため、統一性に欠けるためです。

Q密封された容器でも塩素は抜ける?

水道水の塩素抜きについての質問です。

「バケツなどの容器に水を入れ、日の当たる場所に一日置いておく」という方法をよく聞きますが、もしこれがペットボトルのような密封された容器だった場合、塩素は抜けないのでしょうか?

そうしたい理由があるわけではなく、単に素朴な疑問です。もし塩素が気体に変化して抜けてゆくのなら、密封されていたら無理ですよね。でも気体になるわけではなく、太陽光によって化学的変化を起こすものなら、密封されていても可能ですよね…

Aベストアンサー

http://www.taropi.com/menu_cs_cl.htm
「太陽光を当てたときの塩素の分解スピード」の部分に書かれています。

太陽光によって化学的変化を起こすもののようです。
俺も一時期気になっていました。

Q化学 塩素の製法

化学
塩素の製法
「酸化マンガン(IV)に濃塩酸を加えて過熱する。」
酸化剤 : MnO2 + 4H+ + 2e- → Mn2+ + 2H2O ・・・1
還元剤 : 2Cl- → Cl2 + 2e- ・・・2

目的の式は
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2
ですが
1と2を足すと
MnO2 + 4H+ + 2Cl- → Mn2+ + 2H2O + Cl2

となってしまいました。
どうすれば目的の式になるのでしょうか?

Aベストアンサー

No1さんは3式が酸化還元反応ではないと言っただけですよ。
全体の化学反応は間違いなく酸化還元です。
なにせ、1式2式がそれぞれ、還元反応・酸化反応を示してますからね

1+2式までできたのですね。もうあと一息ですよ。
1+2式のH^+やCl^-は元々どの物質から発生したイオンでしょうか。
HClの電離によるイオンですよね。よって、次式に書き直してみましょう
 MnO2 + 2HCl + 2H^+ → Mn^2+ + 2H2O + Cl2

H^+4つとCl^-が2つなのでH^+が2つ多いわけですが、
この余ってしまうH^+だって元はHClのはずです。
よって片割れとして足りないCl^-を2つ、左辺に増やしてあげます。
そして増やしたCl^-は化学反応をしておらず、反応後もCl^-のままだったわけですから右辺にもそのままCl^-を入れておきましょう。
 MnO2 + 4HCl → Mn^2+ + 2H2O + Cl2 + 2Cl^-

もうあとは説明不要でしょう。

Q【化学】塩素ガスは第一次世界大戦のときには化学兵器として使われていたそうですが人間が塩素ガスを吸うと

【化学】塩素ガスは第一次世界大戦のときには化学兵器として使われていたそうですが人間が塩素ガスを吸うとどうなるんですか?

症状を教えてください。

Aベストアンサー

塩素(ガス)に関する情報です。
http://anzeninfo.mhlw.go.jp/anzen/gmsds/0570.html
特に「11.有害性情報」をご覧ください。

Q塩素の製法の化学式

塩素を実験室的に発生させるとき,酸化マンガンIVも反応しますよね。
これは,酸素を実験室的に発生させる時とは違い,酸化マンガンIVが触媒として働いていないと思うのですが,
これはそう記憶した方が良いのでしょうか。

実際に実験したことも写真も図も見たことないのですが,両者とも酸化マンガンIVは過酸化水素や塩化水素に,同じように加えている,であっていますよね…?もしそうなら,なぜこのような違いが出るのかと疑問に思いまして,質問させて頂きました。。

Aベストアンサー

塩素の発生も酸素の発生も酸化還元反応です。
でも反応が少し違います。
(1)4HCl+MnO2→MnCl2+2H2O+Cl2
(2)2H2O2→2H2O+O2

(1)4つあるClのうち2つのClが酸化されています。残りの2つは変化なしです。酸化剤はMnO2です。
(2)4つあるOのうち2つが酸化されています。残りの2つは還元されています。MnO2は酸化も還元もされていません。反応式の中に入ってきていませんので触媒です。

Q次亜塩素酸は漂白作用がありますが、 塩素酸や亜塩素酸、過塩素酸は聞いたことがないのでどうなんでしょう

次亜塩素酸は漂白作用がありますが、
塩素酸や亜塩素酸、過塩素酸は聞いたことがないのでどうなんでしょうか?

Aベストアンサー

次亜塩素酸 HClO H-O-Cl 酸化剤や漂白剤・外用殺菌剤・消毒剤などに使用される

亜塩素酸 HClO2 O=Cl-O-H 漂白や二酸化塩素の製造に使われる

塩素酸 HClO3 H-O-Cl=O 漂白にも使わるが爆発物にも使われる
          ‖
          O
           O
           ‖
過塩素酸 HClO4 H-O-Cl=O 有機物の分析の為、酸化分解に使われる
           ‖
           O

どれも存在していますね。

Q高校化学;酸化、還元反応について

反反応式で、例えばMNO^4-→MN^2+をおぼえとけば、H2OとH+とe-の数を合わせれば、反反応式は完成しますよね? 

でもたとえば銀鏡反応のようなときのアルデヒド(還元剤)の酸化反応はoh-とか出てきて、どこを覚えてどう合わせていいか全くわかりません!(/_;) 教えてください\(゜ロ\)(/ロ゜)/ よろしくお願いします

Aベストアンサー

>反反応式で、例えばMNO^4-→MN^2+をおぼえとけば、H2OとH+とe-の数を合わせれば、反反応式は完成しますよね? 

確かにそうですが、
でもやはり反応条件とか、何が起こっているのかはわかっている必要があります。
水の電気分解の場合でやってみましょう。
2H^+ + 2e → H2
式としては正しいです。しかしこれが実験条件にうまく合っているかどうかは別に吟味する必要があります。
酸性溶液であればH^+がかなりの濃度で存在しますからこのままでいいです。でもアルカリ性の条件であればこのままではいけません。両辺に2OH^-を加えて中和させた式を使います。
2H2O+2e^- → 2OH^- + H2

H^+が反応するかH2Oが反応するかで必要な電圧は変わってきます。

酸素発生の方も同じように考えます。
4OH^- → 2H2O+O2+4e^-
これはアルカリ性溶液での式です。
酸性溶液であれば両辺に4H^+を加えて整理した式を使います。
4H2O → 2H2O+4H^++O2+4e^-
2H2O → 4H^+O2+4e^-
どちらの場合でもやり取りされる電子の数に変化はありません。

銀鏡反応はアルカリ性で行います。銀をアンモニア錯イオンにして水に溶けた状態を実現させているからです。
原子の数、電荷を釣り合わせた式を書きます。
HCHO+H2O → HCOOH+2H^+ +2e^-
元の溶液がアルカリ性であるという条件を式に入れます。両辺に2OH^-を加えればいいです。
HCHO+2OH^- → HCOOH+H2O+2e^-
元の溶液のアルカリ性がだんだんと弱くなっていくことがわかります。

MNO^4-→MN^2+
こういうむちゃくちゃな式を書いてはいけません。
MnO4^-、Mn^2+ です。
反反応式 → 半反応式
oh-  → OH^-

MnO4^- でおこる反応は2つあります。
酸性条件で MnO4^- → Mn^2+
中性、アルカリ性条件で MnO4^- → MnO2
これを区別しないといけません。

>反反応式で、例えばMNO^4-→MN^2+をおぼえとけば、H2OとH+とe-の数を合わせれば、反反応式は完成しますよね? 

確かにそうですが、
でもやはり反応条件とか、何が起こっているのかはわかっている必要があります。
水の電気分解の場合でやってみましょう。
2H^+ + 2e → H2
式としては正しいです。しかしこれが実験条件にうまく合っているかどうかは別に吟味する必要があります。
酸性溶液であればH^+がかなりの濃度で存在しますからこのままでいいです。でもアルカリ性の条件であれば...続きを読む

Q暖かい空気は本当に「軽い」のか?

暖かい空気はなぜ上に昇るのでしょうか?

初心者向け解説書などでは
「暖かい空気は、冷たい空気より軽いため」などと説明されています。

確かに、暖かい空気=空気分子の平均的な運動エネルギーが冷たい空気より大きい=空気の分子同士がはじきあう(?)力が大きいため、空気を押し縮める力(主に重力)に対して、押し広げようとする力が大きくなる=空気の密度が小さくなる=冷たい空気よりも体積あたりの重さ(=比重)が小さくなる=「軽い」という見方もできるかもしれません。

しかし、空気の分子は、一つ一つがランダムに動いており、(分子間力の影響は多少受けているとはいえ)熱気球のように強制的に膜などで仕切られ、まとめられているわけではないのですから、
空気を集団として考え、比重をもって「重さ」を論じることに果たして意味があるのでしょうか?

あくまで空気の分子一つ一つを見て考えれば、暖かい分子も、冷たい分子も、同じ重さなのではないでしょうか?(ここでは議論を簡単にするために、「空気分子」という単一の重さの分子を想定します)

果たして、「暖かい空気は『軽い』ので上昇する」という説明は、本質的に正しい説明なのでしょうか、それともそれはあくまでも初心者や子どもがわかるための「方便」で、実際にはもっと別な理由があるのでしょうか?

以上、気体の対流について述べましたが、液体の場合も基本的に同じではないかと思います。
ただ、水の対流などを考えると、確かに比重の違いが上昇、下降の運動の変化と一致しているので、重い、軽いという説明に一定の根拠があるのかなとは思っています。

以上、どなたかご教授ください。
できれば高校の物理、化学レベルで説明していただけるとうれしいのですが、もう少し専門的な説明でも頑張って勉強しようと思いますので、よろしくお願いします。

暖かい空気はなぜ上に昇るのでしょうか?

初心者向け解説書などでは
「暖かい空気は、冷たい空気より軽いため」などと説明されています。

確かに、暖かい空気=空気分子の平均的な運動エネルギーが冷たい空気より大きい=空気の分子同士がはじきあう(?)力が大きいため、空気を押し縮める力(主に重力)に対して、押し広げようとする力が大きくなる=空気の密度が小さくなる=冷たい空気よりも体積あたりの重さ(=比重)が小さくなる=「軽い」という見方もできるかもしれません。

しかし、空気の分子は、一...続きを読む

Aベストアンサー

確かに、空気の分子一つ一つを見て考えれば、暖かい分子も、冷たい分子も、同じ重さです。
空気では、集団としての空気を考え、その比重をもって振舞いを論じます(論じることができます)。

このことを理解するために、次の思考実験するといいです。

ここに、大気中に周りより暖かい空気の塊があるとします。これが対象1です。
その暖かい空気の塊を風船のように何かの膜で囲ってあるとします。これが対象2です。
勿論、膜の材質の重さはないとします。
対象2が、比重をもって振舞いを論じることができるのは分かると思います。

対象1と対象2で、塊の内部の状態は同じです。(少なくとも短時間なら)
異なるのは、囲いのあたり、塊の周辺で外との境辺りです。

違いの具体的なことは、端的には、対象1では暖塊の内部から分子が出て行き、外から別の分子が入って来ることです。
しかし、次のようにも考えられます。
即ち、出て行こうとした分子が外部の分子と衝突して引き返して来た。外部の分子は内部分子に跳ね返されて外部に戻って行った。
そう考えれば、あたかも分子の行き来をさえぎる膜があるのと同じです。
ですから、境あたりでも、対象1は対象2と、分子の互いの運動の影響の仕方などが、同じです。

結局全体として、対象1と対象2は同じ、等価と言えます。

確かに、空気の分子一つ一つを見て考えれば、暖かい分子も、冷たい分子も、同じ重さです。
空気では、集団としての空気を考え、その比重をもって振舞いを論じます(論じることができます)。

このことを理解するために、次の思考実験するといいです。

ここに、大気中に周りより暖かい空気の塊があるとします。これが対象1です。
その暖かい空気の塊を風船のように何かの膜で囲ってあるとします。これが対象2です。
勿論、膜の材質の重さはないとします。
対象2が、比重をもって振舞いを論じることが...続きを読む

Q高校化学の酸化還元について質問です。 H2O2やSO2は反応相手の酸化力、還元力の強さによって、自信

高校化学の酸化還元について質問です。

H2O2やSO2は反応相手の酸化力、還元力の強さによって、自信が酸化剤になるか還元剤になるかが分かれますよね?

そこで、高校化学の酸化還元によく出てくる物質で、酸化剤、還元剤としてそれぞれ強いものを教えてください!

[還元剤]
H2 水素
I(-) ヨウ化物イオン
H2S 硫化水素
C2O4(2-) シュウ酸イオン
S2O3(2-) チオ硫酸イオン
Fe(2+) 鉄(Ⅱ)イオン
Sn(2+) スズ(Ⅱ)イオン
H2O2 過酸化水素
SO2 二酸化硫黄

[酸化剤]
F2,Cl2,Br2,I2 ハロゲン
O2 酸素
O3 オゾン
MnO4(-) 過マンガン酸イオン
MnO2 酸化マンガン(Ⅳ)
CrO7(2-) 二クロム酸イオン
HNO3 硝酸
H2SO4 熱濃硫酸
H2O2 過酸化水素
SO2 二酸化硫黄

高校化学の酸化還元について質問です。

H2O2やSO2は反応相手の酸化力、還元力の強さによって、自信が酸化剤になるか還元剤になるかが分かれますよね?

そこで、高校化学の酸化還元によく出てくる物質で、酸化剤、還元剤としてそれぞれ強いものを教えてください!

[還元剤]
H2 水素
I(-) ヨウ化物イオン
H2S 硫化水素
C2O4(2-) シュウ酸イオン
S2O3(2-) チオ硫酸イオン
Fe(2+) 鉄(Ⅱ)イオン
Sn(2+) スズ(Ⅱ)イオン
H2O2 過酸化水素
SO2 ...続きを読む

Aベストアンサー

「還元電位」というキーワードで調べて下さい。昔は酸化還元電位と呼ばれましたが、現在還元電位だけになりました。理由は簡単で酸化電位と還元電位の間にはどれでも少しの差があります、その差はどの場合でもほとんど変わりません。混乱を避けるために還元電位だけを表す事になりました。反応が変わると還元電位も変わります、それがあなたの場合です、だから還元電位を複数持つ化学種もあります。


人気Q&Aランキング

おすすめ情報