饱和食盐水吸收氯化氢的原理
饱和食盐水吸收氯化氢的原理主要基于同离子效应。同离子效应是指两种含有相同离子的盐(或酸、碱)溶于水时,它们的溶解度(或酸度系数)都会降低。在饱和食盐水,即氯化钠饱和溶液中,氯离子和钠离子已经达到饱和状态。当氯化氢气体通入时,会增加溶液中的氯离子浓度,从而影响氯化钠的溶解度,使其降低并可能析出溶液,但溶液整体仍保持饱和状态。
饱和食盐水与氯化氢的化学性质
饱和食盐水的化学性质:饱和食盐水主要成分是氯化钠,在溶液中钠离子和氯离子完全电离。
氯化氢的化学性质:氯化氢是一种腐蚀性的不燃烧气体,与水不反应但易溶于水,空气中常以盐酸烟雾的形式存在。易溶于乙醇和醚,也能溶于其它多种有机物。在25℃和1大气压下,1体积水可溶解503体积的氯化氢气体。干燥氯化氢的化学性质很不活泼,碱金属和碱土金属在氯化氢中可燃烧,钠燃烧时发出亮黄色的火焰。氯化氢气体溶于水生成盐酸,当药水瓶打开时常与空气中的小水滴形成盐酸酸雾。工业用盐酸常成微黄色,主要是因为三氯化铁的存在。
氯化氢在饱和食盐水中的溶解过程
氯化氢在饱和食盐水中极易溶解。虽然食盐水中含有大量氯离子,但仍有大量水存在,这使得氯化氢能够全部溶解。而氯气在饱和食盐水中的溶解度较小。氯气与水反应是可逆的,即Cl2 + H2O = HCl + HClO,在饱和食盐水中,由于大量氯离子的存在,会抑制氯气与水的反应,使得氯气溶解度降低。但对于氯化氢的溶解,饱和食盐水中的氯离子几乎没有抑制作用,所以氯化氢在饱和食盐水中仍然易溶。
饱和食盐水吸收氯化氢的实验案例
在实验室制取氯气的过程中,刚制取出来的氯气中不仅有氯气,还有水蒸气和氯化氢。为了得到纯净的氯气,会让混合气体通过饱和食盐水。饱和食盐水能够吸收氯化氢气体,而氯气则损失较少。例如,在一些实验中,将含有氯化氢的氯气通过饱和食盐水后,再通过浓硫酸干燥,就可以得到较为纯净的氯气。
相关化学理论对饱和食盐水吸收氯化氢的解释
从化学平衡的角度来看,氯气与水的反应Cl2 + H2O = HCl + HClO是可逆的。饱和食盐水中有较多氯离子,根据平衡原理,会使平衡向左移动,阻止氯气和水反应。而氯化氢极易溶于水,一体积水可溶400体积氯化氢,饱和食盐水不能影响其溶解。所以饱和食盐水既能除掉氯化氢,又能避免氯气和水反应。