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將磷酸滴入氯化鈉中:采用高沸點非氧化性酸制低沸點酸的原理
將磷酸滴入氯(lv)化(hua)鈉中:采用高(gao)沸(fei)點非(fei)氧化(hua)性酸制低沸(fei)點酸的(de)(de)原理。反應(ying)的(de)(de)方程式是(shi):2NaCl+H3PO4(濃)══Na2HPO4+2HCl↑實驗步驟(zou)是(shi)按用二(er)氧化(hua)錳和濃鹽酸反應(ying)制取氯(lv)氣(qi)(qi)的(de)(de)實驗裝置組裝,在燒(shao)瓶中加(jia)入氯(lv)化(hua)鈉晶體,在分(fen)液(ye)漏斗中注入濃磷酸。最后點燃酒精燈,用向上排氣(qi)(qi)法收集氯(lv)化(hua)氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)體。尾氣(qi)(qi)則用30%氫(qing)(qing)氧化(hua)鈉溶液(ye)吸收。
無論是用磷酸還是硫(liu)酸來制取氯化氫氣(qi)體(ti)(ti),并(bing)不是(shi)(shi)濃(nong)度(du)(du)(du)越(yue)大越(yue)好。濃(nong)度(du)(du)(du)越(yue)大,吸(xi)水(shui)性越(yue)強(qiang),且酸多數以(yi)(yi)分子形式存在電離(li)(li)出(chu)來(lai)的(de)氫(qing)(qing)離(li)(li)子很少。氯(lv)(lv)(lv)化(hua)鈉也難電離(li)(li)出(chu)氯(lv)(lv)(lv)離(li)(li)子,從而導致產生(sheng)的(de)氯(lv)(lv)(lv)化(hua)氫(qing)(qing)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)速(su)度(du)(du)(du)較(jiao)(jiao)慢(man)(man)。結果(guo)顯示H2SO4濃(nong)度(du)(du)(du)較(jiao)(jiao)大時(70%以(yi)(yi)上)都會有SO2氣(qi)體(ti)(ti)伴隨生(sheng)成(cheng)(cheng),是(shi)(shi)因為(wei)H2SO4濃(nong)度(du)(du)(du)較(jiao)(jiao)高時,其氧化(hua)性比較(jiao)(jiao)強(qiang),和氯(lv)(lv)(lv)化(hua)鈉發(fa)生(sheng)氧化(hua)還原反應,所(suo)以(yi)(yi)有SO2雜(za)氣(qi)體(ti)(ti)生(sheng)成(cheng)(cheng)。H2SO4濃(nong)度(du)(du)(du)較(jiao)(jiao)低時,雖(sui)沒有SO2雜(za)氣(qi)體(ti)(ti)生(sheng)成(cheng)(cheng),但是(shi)(shi)產氣(qi)速(su)度(du)(du)(du)較(jiao)(jiao)慢(man)(man),是(shi)(shi)因為(wei)氫(qing)(qing)離(li)(li)子的(de)濃(nong)度(du)(du)(du)下(xia)降,導致氫(qing)(qing)離(li)(li)子與氯(lv)(lv)(lv)離(li)(li)子結合生(sheng)成(cheng)(cheng)氯(lv)(lv)(lv)化(hua)氫(qing)(qing)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)機會小所(suo)以(yi)(yi)產氣(qi)速(su)度(du)(du)(du)較(jiao)(jiao)慢(man)(man)。對于用H3PO4時,其濃(nong)度(du)(du)(du)范圍襁’59%—80%時產氣(qi)速(su)度(du)(du)(du)較(jiao)(jiao)適(shi)宜(yi),其中在60%—75%這個濃(nong)度(du)(du)(du)范圍產生(sheng)氣(qi)體(ti)(ti)較(jiao)(jiao)平穩,并(bing)且無(wu)雜(za)質氣(qi)體(ti)(ti)產生(sheng),是(shi)(shi)因為(wei)磷酸是(shi)(shi)非(fei)氧化(hua)性酸,又可以(yi)(yi)提供足夠的(de)氫(qing)(qing)離(li)(li)子。且具有強(qiang)吸(xi)水(shui)性,有利(li)于氣(qi)體(ti)(ti)的(de)逸(yi)出(chu)。
H3PO4和NaCl晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)在加熱(re)條(tiao)件(jian)下(xia)制取HCl氣體(ti)(ti)(ti)時,H3PO4的(de)(de)物質的(de)(de)量應(ying)相對(dui)過量,NaCl晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)中加入少(shao)量水稀釋情況下(xia)反應(ying)更快,H3PO4和NaCl混合(he)均勻產(chan)生的(de)(de)氣體(ti)(ti)(ti)較(jiao)平(ping)穩些(xie)。用(yong)磷酸代替硫酸,生成(cheng)氯(lv)化(hua)(hua)氫氣體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)純(chun)度(du)高。磷酸濃度(du)范(fan)圍相對(dui)于硫酸要寬一些(xie),裝(zhuang)置(zhi)中減少(shao)了除SO2的(de)(de)凈化(hua)(hua)裝(zhuang)置(zhi),裝(zhuang)置(zhi)簡易(yi),但由于H3PO4的(de)(de)價格(ge)約是H2SO4的(de)(de)5倍(bei),從而使成(cheng)本提高了。采用(yong)濃度(du)在50%—80%范(fan)圍的(de)(de)H3PO4和5g氯(lv)化(hua)(hua)鈉(按照(zhao)需求量按照(zhao)比(bi)例(li)反應(ying))在加熱(re)的(de)(de)條(tiao)件(jian)下(xia)反應(ying)制取氯化氫較好(hao)。
在氯化氫的研究工作中,要(yao)有適(shi)用于(yu)實驗室(shi)操(cao)作的制備方法。除了常用的鹽酸(suan)滴入硫酸(suan)