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]盐酸可以溶解什么物质?

]盐酸可以溶解什么物质?

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2022-03-19

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    盐酸(hydrochloric acid)是氯化氢(HCl)的水溶液,属于一元无机强酸,工业用途广泛。盐酸的性状为无色透明的液体,有强烈的刺鼻气味,具有较高的腐蚀性。浓盐酸(质量分数约为37%)具有极强的挥发性,因此盛有浓盐酸的容器打开后氯化氢气体会挥发,与空气中的水蒸气结合产生盐酸小液滴,使瓶口上方出现酸雾。
    盐酸是胃酸的主要成分,它能够促进食物消化、抵御微生物感染。16世纪,利巴菲乌斯正式记载了氯化氢的制备方法。之后格劳勃、普利斯特里、戴维等化学家也在他们的研究中使用了盐酸。
  工业革命期间,盐酸开始大量生产。化学工业中,盐酸有许多重要应用,对产品的质量起决定性作用。盐酸可用于酸洗钢材,也是大规模制备许多无机、有机化合物所需的化学试剂,例如PVC塑料的前体氯乙烯。  盐酸还有许多小规模的用途,比如用于家务清洁、生产明胶及其他食品添加剂、除水垢试剂、皮革加工。
  全球每年生产约两千万吨的盐酸。2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,盐酸在三类致癌物清单中,即对人体致癌性的证据不充分。盐酸研究简史人们对盐酸的认识最早来自于王水,是一种由盐酸与硝酸组成的混合物。
    13世纪欧洲炼金术士贾比尔的作品中提到,可以通过将卤砂(主要成分为氯化铵)溶于硝酸来制备王水。也有说法称最先在手稿中提到王水的是13世纪末的拜占庭。16世纪,利巴菲乌斯第一次正式记载了分离出的纯净盐酸,他是在粘土坩埚中加热盐与浓硫酸的混合物来制备氯化氢。
  也有一些作者认为纯的盐酸是由15世纪德国本笃会的巴希尔·瓦伦丁制备的,他的方法是将食盐与硫酸亚铁混合加热后酸化。  不过,其他一些作者认为直到16世纪末都没有文献明确表明有人制备过纯的盐酸。
  17世纪,德国卡尔施塔特县的约翰·格劳勃通过曼海姆法加热氯化钠和硫酸来制备硫酸钠,并释放出了氯化氢气体。1772年英国利兹的约瑟夫·普利斯特里制出了纯的氯化氢气体。1808年,英国彭赞斯的汉弗里·戴维证明了氯化氢气体由氢、氯两种元素组成。
    工业革命期间,欧洲对碱的需求有所增加。法国伊苏丹的尼古拉斯·勒布朗新发现了一种碳酸钠(苏打)工业制法,使碳酸钠得以大规模廉价生产。勒布朗制碱法用硫酸、石灰石、煤将食盐转变为苏打,同时生成副产物氯化氢气体。
  这些氯化氢大多排放到空气中,直到各国出台相关法规(例如英国《1863年碱类法令》)后,苏打生产商们才用水吸收氯化氢,使得盐酸在工业上大量生产。  20世纪,无盐酸副产物的氨碱法已经完全取代勒布朗法。
  这时盐酸已成为许多化工应用中很重要的一种化学品,因而人们开发了许多其他的制备方法,其中一些仍在使用。2000年后,绝大部分盐酸都是由工业生产有机物得到的副产品氯化氢溶于水而得到的。1988年,因为盐酸常用于制备海洛因、可卡因、甲基苯丙胺等毒品,《联合国禁止非法贩运麻醉药品和精神药物公约》将其列入了表二-前体中。
    盐酸管制信息盐酸(易制毒-3),根据《危险化学品安全管理条例》《易制毒化学品管理条例》受公安部门管制。盐酸理化性质盐酸物理性质盐酸是无色液体(工业用盐酸会因有杂质三价铁盐而略显黄色),为氯化氢的水溶液,具有刺激性气味。
  由于浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气作用形成盐酸小液滴,所以会看到白雾。  盐酸与水、乙醇任意混溶,氯化氢能溶于许多有机溶剂。浓盐酸稀释有热量放出。20℃时不同浓度盐酸的物理性质数据:质量分数浓度(g/L)密度(kg/L)物质的量浓度(mol/L)哈米特酸度函数粘性(m·Pa·s)比热容蒸汽压(Pa)沸点(℃)熔点(℃)10%104。
  801。  0482。87-0。51。163。470。527103-1820%219。601。0986。02-0。81。372。9927。3108-5930%344。701。
  1499。45-1。01。702。60141090-5232%370。881。15910。17-1。  01。802。55313084-4334%397。461。16910。
  90-1。01。902。50673371-3636%424。441。17911。64-1。11。992。461410061-3038%451。821。18912。39-1。12。102。432800048-26参考文献:如下图所示,盐酸共有四个结晶的共熔点,分别对应四种晶体:68%(HCl的质量分数,下同)时的HCl·H2O、51%时的HCl·2H2O、41%时的HCl·3H2O和25%时的HCl·6H2O。
    另外在24。8%时还有一种亚稳的HCl·3H2O生成。盐酸在一定压力下能形成共沸溶液。下图为一个大气压下不同浓度盐酸的沸点,其中下方的线与上方的线分别表示相应温度下,液体及与液体处于平衡状态的蒸气的组分。
  氯化氢的质量分数20。24%对应最高沸点108。6℃。盐酸化学性质酸性盐酸溶于碱液时与碱液发生中和反应。  盐酸是一种一元强酸,这意味着它只能电离出一个质子 。在水溶液中氯化氢分子完全电离,氢离子 与一个水分子络合,成为H3O+,使得水溶液显酸性:可以看出,电离后生成的阴离子是Cl-,所以盐酸可以用于制备氯化物,例如氯化钠。
  盐酸可以与氢氧化钠酸碱中和,产生食盐:稀盐酸能够溶解许多金属(金属活动性排在氢之前的),生成金属氯化物与氢气:铜、银、金等活动性在氢之后的金属不能与稀盐酸反应,但铜在有空气存在时,可以缓慢溶解,例如:高中化学把盐酸和硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸合称为六大无机强酸。
    一元酸只有一个酸离解常数,符号为Ka。它能够度量水溶液中酸的强度。于盐酸等强酸而言,Ka很大,只能通过理论计算来求得。向盐酸溶液中加入氯化物(比如NaCl)时pH基本不变,这是因为Cl-是盐酸的共轭碱,强度极弱。
  所以在计算时,若不考虑极稀的溶液,可以假设氢离子的物质的量浓度与原氯化氢浓度相同。  如此做即使精确到四位有效数字都不会有误差。还原性盐酸具有还原性,可以和一些强氧化剂反应,放出氯气:二氧化锰:二氧化铅:一些有氧化性的碱和盐酸可以发生氧化还原反应,而不是简单的中和反应。
  配位性部分金属化合物溶于盐酸后,金属离子会与氯离子络合。例如难溶于冷水的二氯化铅可溶于盐酸:铜在无空气时难溶于稀盐酸,但其能溶于热浓盐酸中,放出氢气:有机化学酸性环境下可对醇类进行亲核取代生成卤代烃:氯化氢也可以加成烯双键得到氯代烃,例如:胺类化合物通常在水中溶解度不大。
    欲增大其溶解度,可以用稀盐酸处理为铵盐:胺的盐酸盐属于离子化合物,根据相似相溶原理,在水中的溶解度较大。铵盐遇到强碱即可变回为胺:利用这样的性质,可以将胺与其他有机化合物分离。
  此外,胺的盐酸盐的熔点或分解点可以用来测定胺的种类。锌粒与氯化汞在稀盐酸中反应可以制得锌汞齐,后者与浓盐酸、醛或酮一起回流可将醛酮的羰基还原为亚甲基,是为克莱门森还原反应:但应注意,此法只适用于对酸稳定的化合物,如果有α、β-碳碳双键等也会被还原:无水氯化锌溶于高浓度盐酸可以制得卢卡斯试剂,用来鉴别六碳及以下的醇是伯醇、仲醇还是叔醇。
    将卢卡斯试剂与叔醇立即浑浊,与仲醇2-5分钟浑浊,伯醇加热浑浊。盐酸应用领域盐酸生活用途生物用途人类和其他动物的胃壁上有一种特殊的腺体,能把吃下去的食盐变成盐酸。盐酸是胃液的一种成分(浓度约为0。
  5%),它能使胃液保持激活胃蛋白酶所需要的最适合的pH值,它还能使食盐中的蛋白质变性而易于水解,以及杀死随食物进入胃里的细菌的作用。  此外,盐酸进入小肠后,可促进胰液、肠液的分泌以及胆汁的分泌和排放,酸性环境还有助于小肠内铁和钙的吸收。
  日常用途利用盐酸可以与难溶性碱反应的性质,制取洁厕灵、除锈剂等日用品。盐酸工业用途盐酸是一种无机强酸,在工业加工中有着广泛的应用,例如金属的精炼。盐酸往往能够决定产品的质量。  分析化学在分析化学中,用酸来测定碱的浓度时,一般都用盐酸来滴定。
  用强酸滴定可使终点更明显,从而得到的结果更精确。在1标准大气压下,20。2%的盐酸可组成恒沸溶液,常用作一定气压下定量分析中的基准物。其恒沸时的浓度会随着气压的改变而改变。盐酸常用于溶解固体样品以便进一步分析,包括溶解部分金属与碳酸钙或氧化铜等生成易溶的物质来方便分析。
    酸洗钢材盐酸一个最重要的用途是酸洗钢材。在后续处理铁或钢材(挤压、轧制、镀锌等)之前,可用盐酸反应掉表面的锈或铁氧化物。通常使用浓度为18%的盐酸溶液作为酸洗剂来清洗碳钢:剩余的废酸常再用作氯化亚铁溶液,但其中重金属含量较高,故这种做法已经逐渐变少。
  酸洗钢材工业发展了盐酸再生工艺,如喷雾焙烧炉或流化床盐酸再生工艺等。  这些工艺能让氯化氢气体从酸洗液中再生。其中最常见的是高温水解工艺,其反应方程式如下:将制得的氯化氢气体溶于水即又得到盐酸。
  通过对废酸的回收,人们建立了一个封闭的酸循环。副产品氧化铁在各种工业加工流程中也有较多应用。控制pH及中和碱液盐酸可以用来调节溶液的pH值:在工业中对纯度的要求极高时(如用于食品、制药及饮用水等),常用高纯的盐酸来调节水流的pH;要求相对不高时,工业纯的盐酸已足以中和废水,或处理游泳池中的水。
    用于焰色反应用于检验金属或它们的化合物时常使用焰色反应,用于检验的铂丝需用稀盐酸洗净以除去杂质元素的影响。检验物质前,应将铂丝用盐酸清洗,再放到火焰上灼烧,直到火焰呈原来颜色方可实验。
  阳离子交换树脂的再生高质量的盐酸常用于阳离子交换树脂的再生。阳离子交换广泛用于纯净水生产中,除去溶液中含有的Na+、Ca2+等离子,而盐酸可以冲掉反应后树脂中的这些离子。  一个H+替换一个Na+,Ca2+ 则需要两个H+。
  离子交换树脂和软化水在几乎所有的化学工业中都有应用,尤其是饮用水生产和食品工业。其他应用盐酸还有许多小规模的用途,比如皮革加工、食盐生产,以及用于建筑业。石油工业也常用盐酸:将盐酸注入油井中以溶解岩石,形成一个巨大的空洞。
    此法在北海油田的石油开采工业中经常用到。盐酸可以溶解碳酸钙,其应用包括除水垢或砌砖使用的石灰砂浆,但盐酸较为危险,使用时需谨慎。它与石灰砂浆中的碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水:在明胶、食品、食品原料和食品添加剂的生产中常用到盐酸。
  典型例子有阿斯巴甜、果糖、柠檬酸、赖氨酸、酸水解植物蛋白等。  这些工艺都使用食品级(非常纯)的盐酸。

2016-09-19

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[4]盐酸可以溶解碳酸钙,其应用包括除垢或砌砖使用的石灰砂浆,但盐酸较为危险,使用时需谨慎

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