【プロ講師解説】このページでは『酸化マンガンを材料にした「塩素の製法」』について解説しています。解説は高校化学・化学基礎を扱うウェブメディア『化学のグルメ』を通じて6年間大学受験に携わるプロの化学講師が執筆します。
塩素の製法の流れ
STEP1 | 酸化マンガン(Ⅳ)MnO2の入ったフラスコをバーナーの上にセットし、水・濃硫酸の入った洗気びんを順番につなぐ |
STEP2 | 上から濃塩酸を徐々に滴下する → Cl2・H2O・HClが発生 |
STEP3 | 水の入った洗気びんでHClを取り除く |
STEP4 | 濃硫酸の入った洗気びんでH2Oを取り除く |
STEP5 | 下方置換法でCl2を回収する |
Point!
STEP1
酸化マンガン(Ⅳ)MnO2の入ったフラスコをバーナーの上にセットし、水・濃硫酸の入った洗気びんを順につなぐ
まずは、酸化マンガン(Ⅳ)MnO2の入ったフラスコをバーナーの上にセットし、水・濃硫酸の入った洗気びんを順につなぐ。
STEP2
上から濃塩酸を徐々に滴下する→Cl2・H2O・HClが発生
次に、上から濃塩酸を徐々に滴下する。
このときの反応式は以下の通り。
\[
MnO_{2}+4HCl→Cl_{2}+MnCl_{2}+2H_{2}O
\]
MnO_{2}+4HCl→Cl_{2}+MnCl_{2}+2H_{2}O
\]
この反応により、塩素Cl2が発生する。
また、このとき発生する気体には、Cl2の他に、揮発したHClとH2Oも含まれる。
STEP3
水の入った洗気びんでHClを取り除く
次に、水の入った洗気びんでHClを取り除く。
HClは水によく溶ける(Cl2は溶けない)のでH2Oの入った洗気びんを通すことでHClだけが取り除かれる。
STEP4
濃硫酸の入った洗気びんでH2Oを取り除く
次に、濃硫酸の入った洗気びんでH2Oを取り除く。
濃硫酸は【乾燥剤】酸性・中性・塩基性の乾燥剤一覧や分類・仕組みなどでやったように酸性の乾燥剤である。
したがって、H2Oはここで取り除かれる。
STEP5
下方置換法でCl2を回収する
Cl2は空気より重く水に溶ける気体。
したがって、下方置換法で回収する。(気体の回収法について詳しくは気体の捕集装置(上方置換法・下方置換法・水上置換法)を参照)
塩素の製法に関する演習問題
問1
【】に当てはまる用語を答えよ。
塩素の製法において、2つの洗気ビンにはそれぞれ【1】と【2】を入れ、必ず【1】→【2】の順番でつなぐ。
問2
【】に当てはまる用語を答えよ。
濃硫酸は【1】性の乾燥剤である。
問3
【】に当てはまる用語を答えよ。
塩素Cl2は空気より【1(重or軽)】く水に溶け【2(やすorにく)】いため【3】法で回収する。
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著者プロフィール
・化学のグルメ運営代表
・高校化学講師
・薬剤師
・デザイナー/イラストレーター
数百名の個別指導経験あり(過去生徒合格実績:東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など)
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆
著者紹介詳細
・化学のグルメ運営代表
・高校化学講師
・薬剤師
・デザイナー/イラストレーター
数百名の個別指導経験あり(過去生徒合格実績:東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など)
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆
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