研究简史
理化性质
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,一般实验室使用的盐酸为0.1mol/L,pH=1。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,浓盐酸稀释有热量放出,氯化氢能溶于苯。
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
[KJ/(Kg·℃)]
蒸汽压
(Pa)
沸点
(℃)
熔点
(℃)
10%
104.80
1.048
2.87
-0.5
1.16
3.47
0.527
103
-18
20%
219.60
1.098
6.02
-0.8
1.37
2.99
27.3
108
-59
30%
344.70
1.149
9.45
-1.0
1.70
2.60
1410
90
-52
32%
370.88
1.159
10.17
-1.0
1.80
2.55
3130
84
-43
34%
397.46
1.169
10.90
-1.0
1.90
2.50
6733
71
-36
36%
424.44
1.179
11.64
-1.1
1.99
2.46
14100
61
-30
38%
451.82
1.189
12.39
-1.1
2.10
2.43
28000
48
-26
化学性质
酸性
盐酸溶于碱液时与碱液发生中和反应。
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:
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。
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
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:
制备方法
工业制法
电解法
工业制备盐酸主要采用电解法。
2、在反应器中将氢气和氯气通至石英制的烧嘴点火燃烧,生成氯化氢气体,并发出大量热:
3、氯化氢气体冷却后被水吸收成为盐酸。
有机反应副产物
实验室制法
盐酸主要由氯化氢溶于水来制备。而氯化氢又有多种制备的方式,所以有许多前体。另外,也可以通过氯气与二氧化硫在水溶液中作用来制备:
用重水水解氯化物(如三氯化磷、二氯亚砜等)或酰氯,可以得到含有氘的盐酸:
应用领域
生活用途
生物用途
日常用途
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
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:
制备有机化合物
制备无机化合物
盐酸可以发生酸碱反应,故能制备许多无机化合物,例如处理水所需的化学品氯化铁与聚合氯化铝(简称聚铝,PAC):
(用赤铁矿制备氯化铁)
用盐酸还可以制备其他的无机物,包括道路用盐氯化钙、电镀用盐氯化镍、镀锌工业和电池制造业用盐氯化锌等。另外,常通过氯化锌活化法从木炭制备活性炭。
(用石灰石制备氯化钙)
控制pH及中和碱液
盐酸可以用来调节溶液的pH值:
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。
阳离子交换树脂的再生
。
其他应用
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:
安全措施
健康危害
浓盐酸(发烟盐酸)会挥发出酸雾。盐酸本身和酸雾都会腐蚀人体组织,可能会不可逆地损伤呼吸器官、眼部、皮肤和胃肠等。在将盐酸与氧化剂(例如漂白剂次氯酸钠或高锰酸钾等)混合时,会产生有毒气体氯气。
氯化氢的危险性取决于其浓度。下表中列出欧盟对盐酸溶液的分类。
危害防治
操作事项
使用盐酸时,应配合个人防护装备。如橡胶手套或聚氯乙烯手套、护目镜、耐化学品的衣物和鞋子等,以降低直接接触盐酸所带来的危险。密闭操作,注意通风。操作尽可能机械化、自动化。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。
酸雾处理
泄漏应急处理
应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。
小量泄漏:用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可以用大量水冲洗,清水稀释后放入废水系统。
消防措施
危险特性:能与一些活性金属粉末发生反应, 放出氢气。遇氰化物能产生剧毒的氰化氢气体。与碱发生中和反应,并放出大量的热。具有较强的腐蚀性。
急救措施
皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟,可涂抹弱碱性物质(如碱水、肥皂水等),就医。
眼睛接触: 立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
安全标志
检测方法
方法名称
中和滴定法
应用范围
方法原理
供试品用水稀释,加甲基红指示液,用氢氧化钠滴定液滴定。甲基红指示液变红时停止滴定,读出氢氧化钠滴定液使用量,计算盐酸含量。
试剂
1、蒸馏水(新沸放冷)
2、氢氧化钠滴定液(1mol/L)
3、甲基红指示液
4、基准邻苯二甲酸氢钾
试样制备
1. 氢氧化钠滴定液(1mol/L)
配制:取澄清的氢氧化钠饱和溶液56mL,加新沸过的冷水使成1000mL。
标定:取在105℃干燥至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾约6g,精密称定,加新沸过的冷水50mL,振摇,使其尽量溶解;加酚酞指示液2滴,用本液滴定,在接近终点时,应使邻苯二甲酸氢钾完全溶解,滴定至溶液显粉红色。每1mL氢氧化钠滴定液(1mol/L)相当于204.2mg的邻苯二甲酸氢钾。根据本液的消耗量与邻苯二甲酸氢钾的取用量,算出本液的浓度。
贮藏:置聚乙烯塑料瓶中,密封保存;塞中有2孔,孔内各插入玻璃管1支,1管与钠石灰管相连,1管供吸出本液使用。
2. 甲基红指示液
取甲基红0.1g,加0.05mol/L氢氧化钠溶液7.4mL使溶解,再加水稀释至200mL,即得。
操作步骤
取该品约3mL,置贮有水20mL并称定重量的具塞锥形瓶中,精密称定,加甲基红指示液2滴,用氢氧化钠滴定液(1mol/L)滴定,每1mL氢氧化钠滴定液(1mol/L)相当于36.46mg的HCl。
储存运输
储存方法
储存于阴凉、通风的库房。库温不超过30℃,相对湿度不超过85%。保持容器密封。应与碱类、胺类、碱金属、易(可)燃物分开存放,切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
废弃处置方法: 用碱液-石灰水中和,生成氯化钠和氯化钙,用水稀释后排入废水系统。
运输方法
危险货物编号: 81013
UN编号: 1789
包装类别: O52
包装方法:耐酸坛或陶瓷瓶外普通木箱或半花格木箱;玻璃瓶或塑料桶(罐)外普通木箱或半花格木箱;磨砂口玻璃瓶或螺纹口玻璃瓶外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱。