鹽酸是氯化氫(HCl)的水溶液,工業(yè)用途廣泛。鹽酸為無色透明的液體,有強(qiáng)烈的刺鼻氣味,具有較高的腐蝕性。濃鹽酸具有極強(qiáng)的揮發(fā)性,因此盛有濃鹽酸的容器打開后氯化氫氣體會揮發(fā),與空氣中的水蒸氣結(jié)合產(chǎn)生鹽酸小液滴,使瓶口上方出現(xiàn)酸霧。
?鹽酸是強(qiáng)酸。??鹽酸是氯化氫(HCl)的水溶液,屬于一元無機(jī)強(qiáng)酸,具有較高的腐蝕性。濃鹽酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為37%)具有極強(qiáng)的揮發(fā)性,打開容器后,氯化氫氣體會揮發(fā)并與空氣中的水蒸氣結(jié)合產(chǎn)生鹽酸小液滴,形成酸霧。
鹽酸是胃酸的主要成分,能夠促進(jìn)食物消化、抵御微生物感染。工業(yè)上,鹽酸有廣泛的用途,包括酸洗鋼材、制備無機(jī)和有機(jī)化合物等。根據(jù)英國化學(xué)家的定義,強(qiáng)酸是指可以自主完全電離的酸,如1mol HCl在水中生成1 mol H+和另外1 mol Cl-。現(xiàn)代判斷強(qiáng)酸的標(biāo)準(zhǔn)是其在水溶液中的電離常數(shù)pKa小于1,pKa值越小,酸性越強(qiáng)。
物理性質(zhì)
鹽酸是無色液體(工業(yè)用鹽酸會因有雜質(zhì)三價鐵鹽而略顯黃色),為氯化氫的水溶液,具有刺激性氣味。由于濃鹽酸具有揮發(fā)性,揮發(fā)出的氯化氫氣體與空氣中的水蒸氣作用形成鹽酸小液滴,所以會看到白霧。鹽酸與水、乙醇任意混溶,氯化氫能溶于許多有機(jī)溶劑。濃鹽酸稀釋有熱量放出。
鹽酸在一定壓力下能形成共沸溶液(也稱恒沸溶液),不同壓力下的鹽酸共沸溶液對應(yīng)氯化氫的濃度不同。下圖為一個大氣壓下,不同濃度鹽酸的沸點(diǎn)(下方的線),上方的線分別表示相應(yīng)溫度下,液體及與液體處于平衡狀態(tài)的蒸氣的組分。在該大氣壓力下,當(dāng)氯化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到20.24%時,對應(yīng)最高沸點(diǎn)108.6℃。
化學(xué)性質(zhì)
高中化學(xué)把鹽酸和硫酸、硝酸、氫溴酸、氫碘酸、高氯酸合稱為六大無機(jī)強(qiáng)酸。
鹽酸是一種一元強(qiáng)酸溶液,一元酸只有一個酸離解常數(shù),符號為Ka,它能夠度量水溶液中酸的強(qiáng)度。對于氯化氫等強(qiáng)酸而言,Ka很大,只能通過理論計(jì)算來求得。向鹽酸溶液中加入氯化物(比如NaCl)時pH基本不變,這是因?yàn)镃l-是鹽酸的共軛堿,強(qiáng)度極弱。所以在計(jì)算時,若不考慮極稀的溶液,可以假設(shè)氫離子的物質(zhì)的量濃度與原氯化氫濃度相同。如此做即使精確到四位有效數(shù)字都不會有誤差。
生物用途
人類和其他動物的胃壁上有一種特殊的腺體,能把吃下去的食鹽變成鹽酸。鹽酸是胃液的一種成分(濃度約為0.5%),它能使胃液保持激活胃蛋白酶所需要的最適合的pH值,它還能使食物中的蛋白質(zhì)變性而易于水解,以及殺死隨食物進(jìn)入胃里的細(xì)菌的作用。此外,鹽酸進(jìn)入小腸后,可促進(jìn)胰液、腸液的分泌以及膽汁的分泌和排放,酸性環(huán)境還有助于小腸內(nèi)鐵和鈣的吸收。
日常用途
利用鹽酸可以與難溶性堿反應(yīng)的性質(zhì),制取潔廁靈、除銹劑等日用品。
酸洗鋼材
鹽酸一個最重要的用途是酸洗鋼材。在后續(xù)處理鐵或鋼材(擠壓、軋制、鍍鋅等)之前,可用鹽酸反應(yīng)掉表面的銹或鐵氧化物。
剩余的廢酸常再用作氯化亞鐵溶液,但其中重金屬含量較高,故這種做法已經(jīng)逐漸變少。
酸洗鋼材工業(yè)發(fā)展了鹽酸再生工藝,如噴霧焙燒爐或流化床鹽酸再生工藝等。這些工藝能讓氯化氫氣體從酸洗液中再生。
陽離子交換樹脂的再生
高質(zhì)量的鹽酸常用于陽離子交換樹脂的再生。陽離子交換廣泛用于純凈水生產(chǎn)中,除去溶液中含有的Na+、Ca2+等離子,而鹽酸可以沖掉反應(yīng)后樹脂中的這些離子。一個H+替換一個Na+,Ca2+則需要兩個H+。
離子交換樹脂和軟化水在幾乎所有的化學(xué)工業(yè)中都有應(yīng)用,尤其是飲用水生產(chǎn)和食品工業(yè)。
氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。語言表達(dá)是:氫氧化鎂和鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水,是中和反應(yīng)。
鎂條和稀鹽酸反應(yīng)是放熱。在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物總能量大于生成物總能量的反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)。包括燃燒、中和、金屬氧化、鋁熱反應(yīng)、較活潑的金屬與酸反...
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鹽酸是一種強(qiáng)酸,稀釋時需要小心使用,建議采用“水入酸”的稀釋方法。具體操作方法是:先準(zhǔn)備好足夠的水,再慢慢地倒入相應(yīng)的鹽酸中,同時不停地攪拌...
鹽酸化學(xué)式為HCl,分子量為36.461,是一種無色、有刺激性、腐蝕性及窒息性的氣體,在濕空氣中強(qiáng)烈發(fā)煙。一個氯化氫分子由一個氯原子和一個氫...
鹽酸不是純凈物。純凈物是指由一種單質(zhì)或一種化合物組成的聚合物,鹽酸是無色液體,為氯化氫的水溶液,鹽酸不屬于化合物。鹽酸是混合物。
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