液态氯化氢是电解质_范文大全

液态氯化氢是电解质

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范文一:论氯化氢的气态及其水溶液是否为电解质 投稿:毛骣骤

论氯化氢的气态及其水溶液是否为电解质

我认为氯化氢气体本身是电解质这一点毋庸置疑,根据定义:能在水溶液中或熔融状态下导电的化合物叫做电解质,所以我们认为氯化氢气体为电解质是正确的,但是氯化氢水溶液是否为电解质,我对此有不同看法,首先定义规定能在水溶液中或熔融状态下导电的化合物叫做电解质.hcl水溶液并非为化合物,而是混合物,其次电解质与非电解质都是纯净物,且都为化合物,而盐酸作为氯化氢气体的水溶液显然不属于“纯净物”范围之内,充其量盐酸只能说是一种电解质溶液。另外氯化氢是电解质,溶于水就不再是电解质了,即盐酸不是.硝酸是电解质,因为硝酸有纯液体,而盐酸通常是它与水的混合物,最高浓度38%,也就是说盐酸虽然能导电,但是盐酸并不是电解质。 下面我们再就以上问题总结一下:

HCl代表氯化氢气体。只有纯净物才有化学式,盐酸是氯化氢溶于水后的混合物,所以不能用HCl表示。但是有时候写化学方程式,比如条件是氯化氢浓溶液,可以用HCl(浓)表示,这是为了方便而表示,并不说明HCl就是盐酸。

Q2.第一个观念是正确的。物质的分类分为纯净物和混合物,混合物即是两种或两种以上的物质混合,所以盐酸不是纯净物,而是混合物。

Q3.电解质的基础是纯净物。盐酸是氯化氢的水溶液,是混合物,当然就不是电解质,只能说氯化氢是电解质。

综上所述:我认为气态氯化氢是电解质,但是氯化氢的水溶液不是电解质。 高一(班) 孔德政

范文二:氯化氢的性质 投稿:孙蘇蘈

氯化氢的性质

无色有刺激性气味的气体。标准状态下密度为1.00045克/升,熔点-114.80℃,沸点-85℃。

在空气中发白雾,溶于乙醇、乙醚,极易溶于水。实验室中用水吸收时不得把导管口伸入水

下,而要在导管口连接倒放的漏斗,使其边缘紧贴水面以利吸收并防止倒吸。因HCl的沸

点低,不易液化,若混入少量氯气可用活性炭吸附掉易液化的C12。若Cl2中混入HCl则可

用少量水或饱和食盐水洗气以除去溶解度甚大的HCl。干燥HCl气不活泼,对锌、铁均无

反应。其水溶液叫盐酸,常用的浓盐酸密度为l.18~l.19克/厘米3(含HCl36~38%的溶液)

相当于12摩/升左右。浓盐酸是挥发性强酸,加热蒸发时则HCl逸出得比水多,致使浓度下

降,至20%即不再下降,成为“恒沸点溶液”。盐酸具有酸的通性,其酸根Cl-无氧化性,为

非氧化性酸

1.氢的构成及热物理性质

氢有三种同位素:原子量为1的氕(符号H);原子量为2的氘(符号D)和原子量为

3的氚(符号T)。氕(通称氢)和氘(亦称重氢)是稳定的同位素;氚则是一种放射性同

位素,半衰期为12.26年。氚放出b射线后转变成。氚是极稀有的,在1018个氢原子中只

含有0.4~67个氚原子,所以自然氢中几乎全部是氕(H)和氘(D),它们的含量比约为6400:

1。不论是那种方法获得的氢,其中氕的含量高达99.987%,氘(D)含量的范围在

(0.013~0.016)%之间。事实上,因为氢是双原子气体,所以绝大多数的氘原子都是和氕原

子结合在一起形成氘化氢(HD)。分子状态的氘-D2在自然氢中几乎不存在。因此,普通的

氢实际上是H2和HD的混合物,HD在混合物里的数量在(0.026~0.032)%之间。

在通常状况下,氢是无色、无味无嗅的气体,极难溶解于水。氢是所有气体中最轻的,

标准状态下的密度为0.0899,只有空气密度的/14.38。在所有的气体中,氢的比热容最大、

热导率最高、粘度最低。氢分子以超过任何其它分子的速度运动,所以氢具有最高的扩散能

力;不仅能穿过极小的空隙,甚至能透过一些金属,如钯(Pd)从240开始便可以被氢渗

透。

氢的转化温度比室温低得很多,其最高转化温度约为204K。因此,必须把氢预冷到此

温度以下再节流方能产生冷效应。

众所周知,氢是一种易燃易爆物质。氢气在氧或空气中燃烧时产生几乎无色的火焰(若

氢中不含杂质),其传播速度很快,达2.7m/s;着火能很低,为0.2mJ。在大气压力及293K

时氢气与空气混合物的燃烧体积分数范围是(4~75)%(以体积计);当混合物中氢的体积

分数为(18~65)%时特别容易引起爆炸。因此进行液氢操作时需要特别小心。而且应对液

氢纯度进行严格的控制与检测。

氢不仅在低温技术中可以用作工质,或者液化之后可作为低温冷却剂,而且氢还是比较

理想的清洁能源。在火箭技术中氢被作为推进剂,同时利用氢为原料还可以产生重氢,以满

足核动力的需要。

二、氢的正仲转化

由双原子构成的氢分子H2内,由于两个氢原子核自旋方向的不同,故存在着正、仲两

种形状。正氢(o-H2)的原子核自旋方向相同,仲氢(p-H2)的原子核自旋方向相反。

正、仲态的平衡组成与温度有关。表7-3列出了不同温度下平衡状态的氢(称为平衡氢,

用符号e-H2表示)中仲氢的质量分数。

在通常温度时,平衡氢是含75%正氢和25%仲氢的混合物,称为正常氢(或标准氢),

用符号n-H2表示。高于常温时,正-仲态的平衡组成不变;低于常温时,正-仲态的平衡

组成将发生变化。温度降低,仲氢所占的百分率增加。如在液氢的标准沸点时,氢的平衡组

成为0.20%正氢和99.8%仲氢(实际应用中则可按全部为仲氢处理)。

在一定条件下,正氢可以变成为仲氢,这就是通常所说的正-仲态转化。在气态时,正

-仲态转化只能在有催化剂(触媒)的情况下发生;液态氢则在没有催化剂的情况下也会自

发地发生正-仲转化,但转化速率很缓慢。譬如液化的正常氢最初具有原来的气态氢的组成,

但仲氢的百分率xp-H2将随时间而增大,可按下式近似计算

X(P-H2) ≈ (0.25+0.00855t)/(1+0.00855t) (8-1)

式中 t-时间(h)。若时间为100h,X(P-H2)将增大到59.5%。

氢的正-仲转化是一放热反应,转化过程中放出的热量和转化时的温度有关。氢的正-

仲转化热随温度升高而减小。在低温(T<60K)时,转化热实际上几乎保持恒定,约等于

706kJ/kg。

正常氢转化成相同温度下的平衡氢所释放的热量:液态正常氢转化时放出的热量超过气

化潜热(447kJ/kg)。由于这一原因,即使在一个理想的绝热容器中,在正-仲态转化期间,

储存的液态正常氢亦会发生气化;在起始的24h内约18%的液氢要蒸发损失掉,100h后损

失将超过40%。为了减少液氢在储存中蒸发损失,通常在液氢产生过程中采用固态催化剂

来加速正-仲态转化反应。最常用的固态催化剂有活性炭、金属氧化物、氢氧化铁、镍、铬

或锰等。催化转化过程一般在几个不同的温度级进行,如(65~80)K,20K等。

如果使液态仲氢蒸发和加热,甚至当温度超过300K时,它仍将长时间地保持仲氢态。

欲使仲氢重新变回到平衡组成,在存在催化剂(可用镍、钨、铂等)的情况下,要将其加热

到1000K。在标准状态下,正常氢的沸点是20.39K,平衡氢的沸点是20.28K,前者的凝固

点为13.95K,后者为13.81K。

由于氢是以正、仲两种状态共存,故氢的物性要视其正、仲态的组成而定。正氢和仲氢

的许多物理性质稍微有所不同,尤其是密度、气化热、熔解热,液态的导热率及声速。然而,

这些差别是较小的,工程计算中可以忽略不计。但在80~250K温度区间内,仲氢的比热容

及热导率分别超过正氢将近百分之二十。

氢的构成及热物理性质

氢有三种同位素:原子量为1的氕(符号H);原子量为2的氘(符号D)和原子量为3

的氚(符号T)。氕(通称氢)和氘(亦称重氢)是稳定的同位素。

在通常状况下,氢是无色、无味无嗅的气体,极难溶解于水。氢是所有气体中最轻的,标

准状态下的密度为0.0899Kg/m3,只有空气密度的1/14.38。

氢的转化温度比室温低得很多,其最高转化温度约为204K。因此,必须把氢预冷到此温

度以下再节流方能产生冷效应。

氢在低温技术中的应用

氢不仅在低温技术中可以用作工质,液化之后可作为低温冷却剂

三氯氢硅SiHCl3

1.别名•英文名

硅氯仿、硅仿、三氯硅烷;Trichlorosilane、Silicochloroform.

2.用途

单晶硅原料、外延成长、硅液、硅油、化学气相淀积、硅酮化合物制造、

电子气。

3.制法

(1)在高温下Si和HCl反应。

(2)用氢还原四氯化硅(采用含铝化合物的催化剂)。

4.理化性质

分子量: 135.43

熔点(101.325kPa):-134℃;沸点(101.325kPa):31.8℃;液体密度(0℃):1350kg/m3;相对

密度(气体,空气=1): 4.7;蒸气压(-16.4℃):13.3kPa;(14.5℃):53.3kPa;燃点:-27.8℃;

自燃点:104.4℃;闪点:-14℃;爆炸下限:9.8%;毒性级别:3;易燃性级别:4;易爆性

级别:2

三氯硅烷在常温常压下为具有刺激性恶臭易流动易挥发的无色透明液体。在空气中极易燃

烧,在-18℃以下也有着火的危险,遇明火则强烈燃烧,燃烧时发出红色火焰和白色烟,生

成SiO2、HCl和Cl2:

SiHCl3+O2→SiO2+HCl+Cl2;三氯硅烷的蒸气能与空气形成浓度范围很宽的爆炸性

混合气,受热时引起猛烈的爆炸。它的热稳定性比二氯硅烷好,在900℃时分解产生氯化物

有毒烟雾(HCl),还生成Cl2和Si。

遇潮气时发烟,与水激烈反应:2SiHCl3+3H2O—→ (HSiO)2O+6HCl;

在碱液中分解放出氢气:SiHCl3+3NaOH+H2O—→Si (OH)4+3NaCl+H2;

与氧化性物质接触时产生爆炸性反应。与乙炔、烃等碳氢化合物反应产

生有机氯硅烷:

SiHCl3+CH≡CH一→CH2CHSiCl3 、SiHCl3+CH2=CH2—→CH3CH2SiCl3

在氢化铝锂、氢化硼锂存在条件下,SiHCl3可被还原为硅烷。容器中的液态SiHCl3当容

器受到强烈撞击时会着火。可溶解于苯、醚等。无水状态下三氯硅烷对铁和不锈钢不腐蚀,

但是在有水分存在时腐蚀大部分金属。

5.毒性

小鼠-吸入LC50:1.5~2mg/L

最高容许浓度:1mg/m3

三氯硅烷的蒸气和液体都能对眼睛和皮肤引起灼伤,吸入后刺激呼吸道粘膜引起各种症状

(参见四氯化硅)。

6.安全防护

液体用玻璃瓶或金属桶盛装,容器要存放在室外阴凉干燥通风良好之处或在易燃液体专用库

内,要与氧化剂、碱类、酸类隔开,远离火种、热源,避光,库温不宜超过25℃。可用氨

水探漏。

火灾时可用二氧化碳、干石粉、干砂,禁止用水及泡沫。废气可用水或

碱液吸收。

三氯硅烷有水分时腐蚀性极强。可用铁、镍、铜镍合金、镍钢、低合金钢,不能用铝、铝合

金。可以用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯聚合体、氟橡胶、聚氯乙烯、聚乙烯、玻璃等。

四氯化硅

1.物质的理化常数:

国标编号 81043

CAS号 10026-04-7

中文名称 四氯化硅

英文名称 Silicon tetrachloride

别 名 氯化硅;四氯化矽

分子式 SiCl4 外观与性状 无色或淡**发烟液体,有刺激性气味,易潮解

分子量 169.90 蒸汽压 55.99kPa(37.8℃)

熔 点 -70℃ 沸点:57.6℃ 溶解性 可混溶于苯、氯仿、石油醚等多数有机溶剂

密 度 相对密度(水=1)1.48;相对密度(空气=1)5.86 稳定性 稳定

危险标记 20(酸性腐蚀品) 主要用途 用于制取纯硅、硅酸乙酯等,也用于制取烟幕剂

2.对环境的影响:

一、健康危害

侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。

健康危害:对眼睛及上呼吸道有强烈刺激作用。高浓度可引起角膜混

浊,呼吸道炎症,甚至肺水肿。皮肤接触后可引起组织坏死。

二、毒理学资料及环境行为

急性毒性:LC508000ppm,4小时(大鼠吸入)

危险特性:受热或遇水分解放热,放出有毒的腐蚀性烟气。

燃烧(分解)产物:氯化氢、氧化硅。

3.现场应急监测方法:

4.实验室监测方法:

气相色谱法,参照《分析化学手册》(第四分册,色谱分析),化学工业出版社

5.环境标准:

前苏联(1975) 车间卫生标准 5mg/m3

6.应急处理处置方法:

一、泄漏应急处理

疏散泄漏污染区人员至安全区,禁止无关人员进入污染区,建议应急处理人员戴自给式呼吸

器,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,勿使泄漏物与可燃物质(木材、纸、油等)接触,

在确保安全情况下堵漏。**雾减慢挥发(或扩散),但不要对泄漏物或泄漏点直接**。将地面

洒上苏打灰,然后用大量水冲洗,经稀释的洗水放入废水系统。如果大量泄漏,最好不用水

处理,在技术人员指导下清除。

二、防护措施

呼吸系统防护:可能接触其蒸气时,必须佩戴防毒面具或供气式头盔。

紧急事态抢救或逃生时,建议佩带自给式呼吸器。

眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。

防护服:穿工作服(防腐材料制作)。

手防护:戴橡皮手套。

其它:工作后,淋浴**。单独存放被毒物污染的衣服,洗后再用。保持良好的卫生习惯。

三、急救措施

皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用流动清水冲洗15分钟。若有灼伤,就医治疗。

眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水冲洗10分钟或用2%碳酸氢钠溶液冲洗。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。注意保暖,保持呼吸道通畅。必

要时进行人工呼吸。就医。

食入:患者清醒时立即漱口,给饮牛奶或蛋清。立即就医。

灭火方法:干粉、砂土。禁止用水。

二氯二氢硅SiH2Cl2

1.别名·英文名

二氯硅烷;DichIorosilane.

2.用途

电子气、外延、化学气相淀积。

3.制法

(1)硅烷或一氯硅烷在三氯化铝存在下与氯化氢反应。

(2)在高温下,硅与氢及氯化氢反应,再精馏提纯。

4.理化性质

分子量: 101.010

熔点: -122.0℃

沸点(101.325kPa):8.2℃

液体密度(25℃,101.325kPa): 1220kg/m3

气体密度(25℃,101.325kPa):4.168kg/m3

相对密度(气体,空气=1,25℃,101.325kPa):3.52·

比容(21.1℃,101.325kPa):0.2391m3/kg

气液容积比(15℃,100kPa): 290L/L

临界温度: 176.0℃

临界压力:4676kPa

临界密度:463kg/m3

压缩系数:

气化热(8.4℃,101.325kPa): 249.kJ/kg

比热容(25℃,气体): Cp=611.27J/(kg·K)

蒸气压(-20℃): 31.4kPa

(0℃): 81.1kPa

(20℃): 167.2kPa

粘度(气体,20℃,101.325kPa):0.0163mPa·s

表面张力(20℃): 11.9mN/m

空气中可燃范围(20℃,101.325kPa): 4.1%~98.8%(体积)

自燃点: 100.0℃

二氯硅烷在常温常压下为具有刺激性窒息气味和腐蚀性的无色有毒气体。空气中易燃,100℃以上能自燃,燃烧氧化后生成氯化氢和氧化硅。加热至100℃以上时会自行分解而生成盐酸、氯、氢和不定性硅。施以强烈撞击时也会自行分解。在湿空气中产生腐蚀性烟雾。遇水水解生成盐酸和聚硅氧烷(SiH2O)4。可溶于苯、醚和四氯化碳。与碱、乙醇、丙酮起反应。即使接触小量卤素或其它氧化剂也会发生激烈反应。与三烷基胺、吡啶形成加成化合物。与三氟化锑反应生成氟硅烷。

5.毒性

有毒气体范围: >0.25ppm

嗅觉浓度: ~1ppm

刺激性浓度: ~10ppm

最高容许浓度:0.5ppm(2mg/m3)

二氯硅烷的毒作用主要是由它在湿空气中的水解产物氯化氢引起的。因此,人吸入后激烈刺激呼吸道,引起呛咳、呼吸道发炎、喉痉挛和肺水肿。触到眼睛可引起流泪并导致眼灼伤。接触皮肤可引起化学烧伤。液态二氯硅烷也可引起冷烧伤。

6.安全防护

可把二氯硅烷看作火源,禁止在任何火灾危险区存放钢瓶或敷设二氯硅烷的管道。气体用钢瓶贮装,钢瓶要存放在阴凉干燥通风的室外或强制通风的室内,要远离氧化剂、

火源和热源。设备管道等使用前须脱水和密封。可用氦探漏器、氨或本身的窒息性气味来检漏。所有设备管道要接地。设备或装置暂时不用或延长停产时间时,应把二氯硅烷放出来,充入干燥的惰性气体。

有水分时二氯硅烷呈强酸性,腐蚀性极强。对无水二氯硅烷可用铁、低合金钢、镍钢、铜镍合金、镍、海帕伦、蒙乃尔、银、金、铂、钽。不能用铝、铝合金、铜硅合金、黄铜等。可以用聚四氟乙烯、聚三氟氯化乙烯聚合体、天然橡胶、玻璃、瓷料、石墨等。但是在二氯硅烷可能燃烧的地方避免使用可燃性材料。

当发生火灾时,首先要关闭气瓶阀,断绝气源。灭火时,如果用水,则产生大量氯化氢,如果用碱性粉末,则产生氢气,因此这两者都不可用。可以用二氧化碳和砂子。 废气可用水或苛性钾等碱液吸收,可以用相应的吸附剂吸附,也可以在严格控制下燃烧

范文三:氯化钠溶液的电解 投稿:钱锰锱

氯化钠溶液的电解

成程

(2009级一班第一小组,616996385@qq.com)

一、实验原理 饱和NaCl溶液的电解

+ 2H+2eH阴极反应阳极反应 2Cl总反应

二、主要仪器及试剂

具支U形管 石墨电极 铁电极 导线 直流低压电源

酚酞试液 淀粉KI试纸 饱和食盐水

三、实验步骤

如图所示为实验装置 向具支U形管中滴加饱和NaCl溶液至支管以下约2cm处,并从两管口各滴加2滴酚酞试液,装上铁阴极和石墨阳极,接通低压直流电源(6~12V)。可看到电极附近有大量气泡。在阴极区,溶液变红,在阳极区支管口,用润湿的KI淀粉试纸试之,变蓝。若阳极区产生气体充足,变为蓝色的试纸会再变为无色,是由于I2被Cl2氧化为HIO3.

X为铁电极 Y为石墨电极 a为饱和食盐水

四、注意事项

1.实验前应将U形管清洗干净,防止上回做的实验残留物质影响本次实验结果; 2.电极正负极应接正确,否则就看不到预期现象;

3.调节电压为6~12V,此为实验进行适宜电压范围;

4电解时,在滴入酚酞的溶液表面出现一层白色胶体,这是由于酚酞在饱和溶液中溶解度变小的原因。

五、相关文献及重点综述

1.电解食盐水生产烧碱装置中盐水预热器的防腐[1] 盐水预热器多为列管式换热器,设备在盐水侧腐蚀相当严重,本文献讲解某公司通过对腐蚀原因及现场实测情况的分析,在以往采取措施减少杂散电流的基础上,采用阴极保护和局部涂料联合保护的方法,较好地解决了盐水预热器的腐蚀问题。

2.电解食盐水实验的创新设计[2] 针对高中课本中该实验存在的问题,本文献提出改进方法 3.电解食盐水中异常实验现象的研究[3] 从一次电解食盐水的异常实验现象入手,让学生体会发现问题,提出假设,进行探究并得出结论的研究过程。

4.电解食盐水在磁场中旋转的演示实验[4] 在磁场中旋转的情况下做该实验,观察实验现象并得出结论

六、参考文献

[1]陈繁荣 黄源.电解食盐水生产烧碱装置中盐水预热器的防腐[J].化工生产与技术,2007,14(4):50-52.

第 1 页,共 2页 Cl 2NaCl+2H2O +Cl+2NaOH —

[2]柏书梅.电解食盐水实验的创新设计[J].化学教与学,2011,(10):86.

[3]王都留.电解食盐水中异常实验现象的研究[J].甘肃高师学报,2006,(5):21-22.

[4]张睿.电解食盐水在磁场中旋转的演示实验[J].中学物理教学参考,2007,(4):43.

第 2 页,共 2页

范文四:氯化钠溶液的电解 投稿:薛逍逎

氯化钠溶液的电解

一、 实验原理

水的电解

阴极反应:2H++2e→H2↑

阳极反应:4OH - 4e→2H2O +O2↑

总反应:2H2O = 2H2↑+O2↑

饱和 NaC l 溶液的电解

阴极反应:2H++2e→H2↑

阳极反应:2Cl - 2e→Cl2↑

总反应:2NaCl + 2H2O = H2↑+Cl2↑+2NaOH

二、仪器、材料与药品

直流低压电源、具支U形管、石墨电极、铁电极、导线、烧杯、玻璃棒;

酚酞试液、淀粉KI试纸、NaCl饱和溶液。

三、实验操作过程与实验现象

如图,向具支U形管中滴加饱和NaCl溶液至支管以下约2cm处,并从两管口各滴加2滴酚酞试液,装上铁阴极和石墨阳极,接通低压直流电源(6-12V)。可看到电极附近有大量气泡。

2NaCl + 2H2O = H2↑+Cl2↑+2NaOH

实验现象:

在阴极区,溶液变红,在阳极区上方,用润湿的KI淀粉试纸试之,变蓝。(本实验现象:阴极区,溶液变红,将湿润的淀粉KI试纸移至阳极区支管口,其变蓝)。

四、实验注意事项

1、电解用饱和氯化钠溶液在使用之前一定要精制,这样可除去其中的Ca2+、Mg2+,以避免在阴极附近出现白色浑浊现象。方法是:给盛有36gNaCl的烧杯中加入蒸馏水,边加热边搅拌,制成饱和溶液。待稍冷却,滴入2滴酚酞试液,再注入含有NaOH和Na2CO3各2g的混合溶液至碱性。静置数小时,待沉淀形成后过滤,将滤液加热至沸腾,稍冷后滴加盐酸至酚酞刚好变为无色为止。

2、电解NaCl时,在滴入酚酞的溶液表面有时会出现一层白色胶体,这是由于酚酞在饱和溶液中溶解度变小的缘故。

五、相关文献与重点文献综述

实验装置的改进

Cl2的检验与处理

将饱和食盐水倒入到装置3的U形管中,在阳极支口1处轻轻塞入一张湿润的KI淀粉试纸,再接一尖嘴玻璃管通入2mol.L-1氢氧化钠溶液的烧杯中。接通电源进行电解,1分钟左右湿润的KI淀粉试纸开始有少量蓝色出现,并逐渐变深,但2分钟之后颜色不在变深,再继续电解,试纸颜色反而变浅,5分钟后蓝色完全褪去。

此现象表明:电解刚开始有少量Cl2产生,Cl2先与湿润的KI淀粉试纸中的KI发生置换反应,生成I2,淀粉遇I2变蓝。

Cl2+2KI=2KCl+ I2

随着Cl2的不断产生,浓度逐渐增大,Cl2会与水反应生成HClO,HClO再将蓝色的淀粉试纸漂白。

Cl2 + H2O = HCl + HClO

此方法现象明显、易解释,且氯气的检验和吸收是在一个完全封闭的过程中同时完成,不会因氯气泄露而造成环境污染危害健康。

六、参考文献

[1] 蔡东华. 电解饱和食盐水实验装置的改进和分析[J]. 化工职业技术教育, 2008,(04) .

[2] 王良民. 电解饱和食盐水的实验改进[J]. 实验教学与仪器, 2007,(11) .

[3] 金汝来,林海斌. 苏教版“电解饱和食盐水”图示的解读与反思[J]. 中学生数理化(教

与学), 2008,(06) .

[4] 李永虹. 电解饱和食盐水及其应用[J]. 化学教学, 2007,(01) .

[5] 顾晓琴,唐生岳. 电解饱和食盐水演示实验的绿色化设计[J]. 实验教学与仪器, 2004,(11) .

[6] 陈德善. “电解饱和食盐水演示实验”奇观[J]. 化学教学, 2004,(03) .

范文五:电解氯化铜溶液 投稿:黄迆过

电解氯化铜溶液

电解氯化铜溶液之一

氯化铜在水里能电离成自由移动的Cu2+和Cl-,水能微弱电离出H+和OH-。通电前溶液中Cu2+、Cl-、H+、OH-在水里自由地移动着;通电后,这些自由移动着的离子,在电场的作用下,改作定向移动。带负电的氯离子和氢氧根离子向阳极移动,带正电的铜离子和氢离子向阴极移动。在阳极,氯离子失电子能力强于氢氧根离子,因而氯离子失去电子被氧化成氯原子,然后两两结合成氯分子,从阳极放出。在阴极,铜离子获得电子能力强于氢离子,因而铜离子获得电子被还原成铜原子,覆盖在阴极上。

电极反应为

阳极:2Cl--2e=Cl2↑(氧化反应)

阴极:Cu2++2e=Cu(还原反应

)

电解氯化铜溶液之二

(1)通电前电离(离子自由移动) CuCl2===Cu2++2Cl- H2O

(2)通电时(离子定向移动)

Cu2+、H+→阴极 Cl-、OH-→阳极

(3)两极放电(依据离子放电顺序) H++OH-

阴极:Cu2+>H+

阳极:Cl->OH-

电极反应为

阴极:Cu2++2e===Cu

阳极:2Cl--2e===Cl2↑

(4)pH变化判断

只出H2,pH升高(H+放电)如NaCl、KBr、HCl 只出O2,pH降低(OH-放电)如CuSO4、AgNO3 H2、O2同时出(H+、OH-放电,实质电解水

)

范文六:能用氯化钙溶液检验氢氧化钠是否变质吗 投稿:谢靂靃

能 用 氯 化 钙 溶 液 检 验 氢 氧 化 钠 是 否 变 质 吗 

口  陈友 楼 

江 苏无锡 太 湖格致 中学 氢氧 化钠 在 空 气 中 变质 问题 , 是初 中 化学 的 

2 4 2  1 15

查 阅资料 :  

个 重 要 知 识 点 和 考 点 。有 关 氢 氧 化 钠 为 何 变 

( ) 0C部 分物 质 的溶解性 表 ( 12 ̄ 见表 1 。 ) 

表 1  

质 , 何 检验 氢氧 化钠 已经 变质 及 变质 的程 度 , 如 如  何 除 去变 质氢 氧 化 钠 中 的杂 质 等 系列 问题 , 中  在

考 试 题 中屡见 不鲜 。尤 其是 用氯 化 钙溶 液检 验氢 

氧化 钠是 否变 质 的方 法 , 乎 已成 为 一些 中 考命  似

题 者 的共 识 。例 如 ( 下划 线 上 内容 为试 卷 所 提 供  的答 案 )  : ( ) 化 钙 和 氯 化钠 溶 液 呈 中性 , 能 使 无  2 氯 不

色酚 酞变 色 。  

[ 0 0年临沂 市化 学 中考题 第 1 21 8题 ] 校化  某

学 课 外兴 趣小 组 的小 刚和小 强 同学 到实 验室 去做 

猜想 与假 设 :   小 刚猜想 : 氧化钠 可 能部分 变质 , 氢 生成 了碳 

酸钠 。  

探 究 实验 时 , 们 意 外 发 现 实 验 桌 上有 一 瓶 敞 口 他   放 置 的氢 氧化 钠 固体 。根 据 所 学 化 学 知 识 , 们  他 认 为 此瓶 氢氧 化 钠 固体 变质 了 , 着他 们 对 这 瓶  接

氢 氧 化钠 固体 变质 情况 进行 了探 究 。  

小强 猜想 : 氢氧化钠 完全变质 , 生成了碳酸钠 。   实验 探究 : 刚和小 强设 计探 究实 验方案 , 小 证  明了他们 各 自的猜 想 。探 究 过程如 表 2   。

提 出问题 : 氧化钠 固体变 质程 度如 何 ? 氢  

表2  

得 出结论 : 刚 的猜 想 正确 。 小  

表 达 与 交 流 … … 

①……  

②请 你另 外设 计 一 个 方 案 , 简要 说 明实 验  并

方法 和结 论 。将 试 样 溶 于水 , 入足 量 C C  或  加 a 1(

[ 0 0年 泰 州 市化 学 中考题 第 2 21 5题 , 选 ] 节   某 兴趣 小组 对 氢氧 化钠 固体 暴露 在 空气 中 的变质  情 况 进行 了研 究 。… …请 回答兴 趣 小组 产生 的下 

列问题 :  

C ( O ) 、 a 1、 a N 。 等 ) 液 , a N   :B C  B ( O ) 溶 过滤 ; 滤  在 液 中滴加 酚酞 试液 , 变色 , 不 则氢 氧化钠 已经 全部 

变质 , 红 , 部分 变质 。 变 则  

果真 能用 氯化 钙溶 液检 验氢 氧化钠 是否 变质  () 5 除加 酸 以外 , 样 用 其 他 方 法 检 验 氢 氧  怎

化 钠 固体 已经 变质 ?   吗 ?氯化 钙溶 液 与碳 酸钠溶 液反 应生 成碳 酸钙沉 

淀, 这是 毫无 疑 问的 。但 是 , 氯化 钙溶 液是否 也能 

取试 样

溶 于 水 , 入 C C [ a N     或  加 a1 C ( O ) B C: B ( O ) a 1 或 a N   或 B ( H) a O  或 C ( H) ] a O  等  

溶 液 , 白色沉 淀生 成  有

与氢 氧化 钠 溶 液 反 应 生 成 氢 氧化 钙 的 白色 沉 淀 

呢 ?我从 理论 和实 验两方 面 对此进 行 探讨 。   首先 , 理论 的角 度分 析 : 模 糊 ” 看 , 从 “ 地 因为 

( ) 了检 验 氢 氧 化 钠 是 否 已经 全 部 变 质 , 6为   兴趣 小 组 中小薇 同学 设 计 了如下 实验 方案 : …… 

氢 氧化 钠 和 氯 化 钙 均 易 溶 , 氢 氧 化 钙微 溶 , 而 故 

有 :N O +C C,=2 a 1 a O ,l。“ 2aH a1 N C +c ( H) 定 

《 学仪 器 与实验 》 2 教 第 7卷 2 1 年 第 1 期  0  1   1

・ 9    3  ・

量” 地看 , 常温 下 几 种 相 关 物 质 的溶 解 度 分 别  在

为 : a( H ) 0 1 g N O  18 、 a 1 4 g  C O 2 . 7 、 a H 0 g C C2 2 ,    

质、 完全变 质 ) 呢? 方 法 是 : 试 样 溶 液 , 入 足  取 加

量 B C 或 B ( O ) 液 , 有 白色 沉 淀 , 明 a1 a N   溶 若 说  

已变 质 ; 过滤 ; 在滤 液 中滴 加 酚酞试 液 , 变 色 , 不 则 

C ( H)的溶 度 积 只有 4 6 X1 ~。 由此 可 知 , aO , .   0   只要 N O a H溶 液和 C C, 液 的浓 度 稍 大些 即可  a1溶

氢 氧化钠 已经 全部 变质 , 变红 , 部分变 质 。 则  

根 据上述 分 析 , 们 在初 中化 学 教 学 中设 计  我 有关 氢 氧化钠 变 质 问题 的考 题 时 , 了不 能用 加  除 入 钙盐 溶液 的方 法 检 验氢 氧化 钠 是 否 变 质外 , 还  要 注 意对试 题 中 相关 问题 的 “ 限定 ”, 意 对 “ 注 开  放度” 的把握 。   如兴趣 小组 同学 为 了探 究实 验室 中久 置 的氢 

得 到 c ( H) 淀 。其 次 , 实验 事实 的角度 分  a O  沉 从

析 : 常温下 配制 N O 在 a H和 C C, a 1 的饱 和溶 液 , 方  法 是在 两支 大试 管 中分别 加入 一定量 的氯化钙 和 

氢 氧 化钠 固体 , 加入 一 定 量 的 水 ( 确保 固 体 不  以

能 全部 被 溶 解 为 宜 ) 塞 上 橡 皮 塞 ( 止 C  溶  , 防 O

人 ) 充分 振荡 , 置 一 夜 后 ( 配 的 氢 氧 化 钠 溶  , 放 新

液 比较浑 浊 ) 用 。将 配得 的 N O 饱 和溶 液 与  取 aH

氧化 钠 固体 的成 分 , 行 了有关 实验 , 进 实验 流程 如  下 。请你 与他 们一起 完成 以下探 究 活动 :  

C C 饱 和溶液 混合 , 即产 生 大 量 白色沉

淀 , a1 立 即  使将 其稀 释至 原来 浓度 的 1 1 沉 淀现 象 仍很 清  / 0,

楚 ( 理 论上讲 , 释至 原饱 和溶 液浓 度 的 1 10 从 稀 /0  仍应 看 到 白色沉 淀 )  。 由此 可 见 , 是 在 初 中 化 学 阶 段 , 加 人  就 用 C C  C ( O ) a 1 或 a N   溶 液 判 断 氢 氧 化 钠 是 否 变 质  的方法 也是 错 误 的 !因为 即 使氢 氧 化 钠 不 变 质 ,   在其溶 液 中加人 氯化 钙溶 液也 可能 会生成 白色沉 

母攀 堰

【 固体猜 想 】 对  

 舢  

猜 想 I: 部 是 N O 全 a H; 想 Ⅱ: 部 是  猜 全

N   O ; 想 Ⅲ: N O 和 N   O 混 合物 。 aC   猜 是 aH aC ,  

淀 。而且 , 滴 加 C C 生成 沉 淀后 的 混 合 物 过  将 a1

滤后 , 向滤 液 中滴加 无色 酚酞 , 酚酞 必然变 红 。 因  

【 验 和推断 】 实  

( ) 现 象 a为 有气 泡 产 生 , 加 入 的 A溶  1若 则

液是 稀 盐酸 , 明氢 氧化 钠 已经 变 质 , 说 有气 泡 产  生 的 反 应 的 化 学 方 程 式 是 N,O aC  +2 C = H 1 

为 C ( H) 溶 , 以即使 酚酞 变红也 不 能说 明  a O  微 所

氢氧 化钠 部分 变质 。可 见 ,0 0年 临沂 市 化 学 中  21

考题 第 1 8题 的立意 就是错 误 的 , 因为氢 氧化钠 完 

全 没 变 质 也 能 出 现 题 中 步 骤 一 和 步 骤 二 所 描 述 的 

2 a 1 O  N C +C 2 T+H 0 。 2  

( ) A是 c ( H) 液 , 2若 a O  溶 现象 a有 白色 沉  淀 , 象 b为无 色 酚酞试 液变 红色 , 白色沉 淀为  现 则

C C   该 实验 不 能 ( “ ” “ 能 ” 说 明样  aO , 填 能 或 不 )

品 中有 N O   a H。

现象 , 就 是 说 用 “ 加 适 量 氯 化 钙 溶 液 ”的方  也 滴

法 , 不 能得 到 “ 刚 的猜 想 正 确 ” 一 结 论 的。 是 小 这  

何况 题 中还 给 出了“ 0 2 ℃部 分 物 质 的溶 解 性 表 ”  , 这 就更使 我们 不 能不 考虑 “ N O 2 a H+C C = N C  a1 2 a1

+ a O , ” 一 反 应 了。 因 为 总 的 立 意 是 错  C ( H)   这

( ) A是 C C , 液 , 实 验 现 象 a为 有  3若 a1 溶 当 白色 沉 淀 , 象 b为 溶 液 不 变 红 , 猜 想 Ⅱ 现 则  

成立。  

的 , 中 的答 案也 就 没有 意 义 。但 是 , 其 如果 用 “ 加 

入 足量 C C  C ( O ) a 1 或 a N   溶 液 , 滤 ; 滤 液 中 过 在   滴 加酚 酞试 液 ” 的方 法 , 不 变 色 , 氢 氧 化 钠 已 “ 则  

( ) A是 B C  液 , 4若 a 1溶 当实验 现象 a 有

白 为   色 沉淀 , 现象 b为溶液 变红 , 则猜 想 Ⅲ成立 。  

经全部 变质 ” 一 结论 是 正确 的 , 为不 变 色 , 这 因 则  样 品 中肯 定 没 有 N O a H。故 2 1 0 0年 泰 州 市 化 学  中考题 第 2 5题所 给答 案有 部分 是错 误 的。   那么 , 竟如何 检验氢氧化钠 是否变 质呢? 究   简便 的方 法是滴 加数 滴稀 盐 酸 , 有气 泡产 生 , 若 则  已 变 质 。 当 然 , 可 以 加 入 B C  溶 液 或  也 a1 B ( O )溶 液 、 a O  溶 液 , 是 否 产 生 沉淀  a N    B ( H) 看

的方 法 。如何 检验 氢 氧化 钠 变 质 的程 度 ( 分 变  部

【 思】 反 久置 的氢 氧化钠 变 质 的原 因 是 ( 用化 

学 方程 式表示 )  

2 OH + CO,: Na CO  十 H, 。 Na , 0  

氢 氧化 钠变 质 问 题 , 是初 中化 学 一 个 重 要 知  识点 和考 点 。考 虑 到知 识 的 阶 段性 和连 续 性 , 我  们在 给学 生确定 方 法 的 同时 , 留有 知 识 发 展 的  要 空间, 但不 能 给学生 模糊 的甚 至错误 的方 案 。  

( 稿 1 :0 10 - ) 收 3期 2 1-42   7

4 0 ・  

E u ain lE up n  d E p r n  12 d c t a  q ime tAn   x ei o me t Vo. 7,N .  ,2 1  o1 1 0  1

范文七:氢氧化镁为什么可以溶解在氯化铵溶液中 投稿:陆膈膉

氢氧化镁为什么可以溶解在氯化铵溶液中

绍兴一中分校吴文中

【问题】在固体氢氧化镁悬浊液中加氯化铵溶液,溶液可以变澄清。

【分析】在体系中存在如下平衡

①Mg(OH)2(s)==Mg2+(aq)+2OH-(aq)——KSp=C(Mg2+)* C2(OH-)

②H2O == H++OH-——Kw= C(H+) C(OH-)

③NH3·H2O == NH4+ + OH- ——Kb= C(NH4+)* C(OH-)/ C(NH3·H2O)

④NH4+ +H2O == NH3·H2O+H+——Kh=Kw/ Kb

【结论1】总反应:Mg(OH)2(s)+ 2NH4+== Mg2+(aq)+2 NH3·H2O

则:K总= C(Mg2+)* /C2(NH3·H2O)/ C2(NH4+)

=Ksp/Kb25.6*10-12/(1.77*10-5)2=3.2*10-2,常数较大,可以发生!

【结论2】总反应:Mg(OH)2(s)+ 2NH4+== Mg2+(aq)+2 NH3·H2O

该反应可以看作①+④*2

则K总==(Ksp*Kw2)/Kb2=5.6*10-12*10-28/(1.77*10-5)2=3.2*10-30,不能发生,依据

实验事实,显然错误!

【结论3】总反应:Mg(OH)2(s)+ 2NH4+== Mg2+(aq)+2 NH3·H2O

该反应可以看作①—③*2

则K总==Ksp/Kb2=3.2*10-2

显然:结论1和结论2是矛盾的,结论1和结论3是吻合的。

讨论如下:

【讨论1】在比较结论1和结论2的时候,总反应应该写成:

Mg(OH)2(s)+ 2NH4++2H2O== Mg2+(aq)+2 NH3·H2O+2 H++2OH-

则,结论1的常数K总就等于(Ksp*Kw2)/Kb2,和结论1吻合。

【讨论2】假如结论2是正确的,则K总很小,我们则可以认为氢氧化镁难以溶解在氯化铵溶

液中,这违背了事实。

【讨论3】依据实验事实,显然K总= Ksp/Kb2是正确的。

【原因分析】

1.两种计算方法似乎都没有错误!

2.实验证明,醋酸铵溶液也可以溶解氢氧化镁,结论就是,铵根离子破坏了氢氧化镁的沉淀溶解平衡。这里主要的平衡是沉淀溶解平衡和氨水的电离平衡!

3.假如采用①+④*2得出结论,则把水的电离作为一个重要的因素在考虑,因此得出的结论可能就错误了!

4.假如采用①—③*2得出结论,就忽略了水的电离平衡,事实上,在氯化铵加入到氢氧化镁悬浊液中,铵根离子显然就结合了氢氧化镁溶解得到的氢氧根离子的,而不会去结合水电离得到的氢氧根离子。(氨根离子实际上就是具有结合氢氧根离子的性质,至于氢氧根离子是由“谁”提供的,都无所谓,氢氧化镁提供的氢氧根离子浓度远远大于水提供的氢氧根离子浓度,氯化铵溶液显酸性叫“水解”,把氯化铵放到氢氧化镁悬浊液中,那就是“氢氧化镁解”了,那溶液就显“ 镁离子性质“了。)

5.醋酸铵溶液可以溶解氢氧化镁的原因就一目了然了!(氯化铵溶液显酸性,有人从这个角度就解释氯化铵溶液可以溶解氢氧化镁实际上就是考虑到水的电离,但事实上,醋酸铵溶液几乎为中性,也可以溶解氢氧化镁悬浊液,所以氯化铵可以溶解氢氧化镁不是因为铵根离子的水解,不是因为溶液显酸性造成的。)

6.多个平衡问题,假如某一平衡前后可以忽略的,则不应该“重复”使用!

7.K总= Ksp/Kb2,恰好说明了氢氧化镁可以溶解在氯化铵溶液中和盐类的水解无关。

【思考】

“毛想想”显然是不对的,自然科学必须以实验为依据,以数学为工具!考虑问题时,要抓住问题的主要矛盾和主要原因,而不能考虑次要矛盾和次要原因。

范文八:氯化氢气体的性质 投稿:阎憐憑

氯化氢物理性质性质

教学过程:

【教师】今天我们这节课研究的主题是氯化氢的性质

【出示】集气瓶中的一瓶氯化氢气体( 瓶口向上)

【教师】这是一瓶氯化氢气体,请大家仔细观察后说说你知道了氯化氢的哪些性质?

【学生】无色气体,密度比空气大。

【教师】你们是根据什么判断出密度比空气大的?(瓶口向上或氯化氢的相对分子质量是【教师】还想知道什么性质(气味)?如何闻?

【板书】氯化氢的物理性质:无色气体、有刺激性气味,密度比空气大。

【教师】继续观察实验,打开盖子的时候还看到什么现象,用一张湿润的蓝色石蕊试纸接近

管口,有什么现象,请同学们把观察到现象记录在教材相应的位置上。

【现象】瓶口有白雾,湿润的蓝色石蕊试纸变红色。

【教师】对刚才的实验大家有什么问题不明白,有问题要问吗?

【问题】(可能的问题是白雾是怎么形成的?雾和烟有什么区别,为什么试纸会变红色) 滴分散在空气中形成的是雾,如固体小颗粒分散在空气中形成的是烟。

试纸的颜色变化主要是逸出的氯化氢与试纸中的水结合形成了盐酸,盐酸电离产生

的氢离子,氢离子使石蕊显红色。)

【过渡】刚才的两个实验都是氯化氢与水的作用,下面我们继续研究氯化氢碰到水的情况。

【教师】同学们刚才看到了什么,把现象描述一下。具体一点

(当挤压胶头滴管,使滴管中的水喷入园底烧瓶,打开长玻管上止水夹后,大烧杯中紫色的液体就喷入园底烧瓶,形成美丽的喷泉,而且烧瓶中的液体变为红色)

【教师】看到了这样的现象,你想到了哪些问题,觉得哪些问题需要研究研究讨论讨论的?

先思考一下,然后相互交流并把需要解决的问题提出来。

【学生】喷泉实验的原理是什么?

胶头滴管中水的作用是什么

液体为什么能喷上去?

溶液为什么会变红色?

为什么圆底烧瓶的上部还留有空间? 副板书

是否任何气体都可以做喷泉实验?

广场上的喷泉和实验室里的喷泉其原理是否相同?

(教师把上述学生的问题作为副板书)

【教师】同学们提出了很多的问题,下面我们就来研究这些问题,

1 / 4

【问题】胶头滴管中水的作用是什么?液体为什么能喷上去?

【教师】请大家先看资料库,氯化氢在水中的溶解度,就知道水的作用是什么了。

【讨论】结论:胶头滴管中的水溶解了烧瓶中的部分氯化氢,在极短的时间内使烧瓶内的压

强明显的小于大气压强,内外形成了一个压强差,所以把烧杯中紫色的液体压入了烧瓶,形成了喷泉。

【问题】是否任何气体都可以做喷泉实验

【教师】能做这个实验的气体应满足怎样的条件?

(极易溶于水,)

【教师】假设烧瓶里的气体是二氧化碳,能否做喷泉实验?

有办法作点改进吗?

【学生】把胶头滴管中的水换成氢氧化钠

【教师】为什么?烧杯中的液体呢?仅靠这一点氢氧化钠就能溶解全部的二氧化碳了吗?

看来对刚才的实验我们有一点还没有研究透彻。溶解氯化氢的仅仅是胶头滴管中的水吗?实际上喷上去的水继续溶解氯化氢,这个实验才能进行到最后。

所以烧杯中应该放氢氧化钠溶液。

【总结】某气体能否做喷泉实验,就要看这种气体能否与装置中的液体完全作用。如果液体

是水,那么要求烧瓶中的气体要极易溶于水,如果气体在水中的溶解度不大,要求液体能与这种气体发生反应。

【教师】如果烧瓶中是氯化氢气体,液体是硝酸银,大家判断一下能否做喷泉实验?

可能的现象怎样?给这个实验一个名称:清水变-(牛奶)

【教师】如果烧瓶中是二氧化碳气体,液体是碳酸氢钠溶液,能否形成了喷泉?为什么?

【问题】为什么还有空间,空间中气体是什么?

假设:烧瓶里全部是氯化氢气体的话,有没有空间?气体会不会是氯化氢气体?估计是什么气体?空气是怎么进去的?(排气法收集和漏气)

【师生】理论上讲,应该是氯化氢气体有多少,实验完成后,液体的体积就有多少。

【问题】溶液为什么会变红色?

【师生】烧瓶中的溶液是什么溶液-盐酸

盐酸在水中会发生什么变化-电离,请写出它的电离方程式

【板书】氯化氢的水溶液-盐酸

盐酸的电离方程式:HCl→H+Cl

【教师】为什么红的原因知道了吗?

为什么导管中的液体没有红?因为液体到了烧瓶内才与氯化氢接触,形成盐酸溶液。

【问题】广场上的喷泉和实验室里的喷泉其原理是否相同?

2 / 4

+―

【教师】形成喷泉实验的原因是内外压强不一样,存在压强差,刚才实验中形成喷泉我们是

通过减少烧瓶内的压强实现的。

【投影】如果增加下面容器内气体的压强应该也能够形成喷泉。如对这个装置来说,如果我

在锥形瓶中加入的药品是锌粒和稀硫酸,估计能否形成喷泉?-能,

【教师】广场上的喷泉原理与哪个实验相类似?

广场上的喷泉是通过增加水管中的水压来实现的,喷管中的水压大于外面的大气压强,水就喷出来了。

【教师】刚才的喷泉实验中包含了很多的问题,在解决问题的过程中同学们也获得了很多。

回顾头来想想,这个实验最主要的证明了氯化氢的一个什么性质-极易溶于水。同学们能否再设计一些装置来证明氯化氢气体极易溶于水。

【学生】设计方案并讨论交流。

【教师】氯化氢气体极易溶于水,氯化氢的水溶液是盐酸,实验室中如何用水来吸收HCl

呢?下列装置中你认为哪些可以用来作为吸收氯化氢的装置

A B C D E F

【讨论】

【课件】防倒吸装置的演示

【教师】今天我们研究氯化氢气体采用了这样的方法:

3 / 4

这也是以后我们学习化学的一种方法

【教师】刚才我们研究了氯化氢的性质,主要是它的物质性质,特别是它的水溶性,那么它

的化学性质怎样呢,在实验室我们用方法来制取氯化氢,其原理怎样,实验装置怎样,我们将在下一节课讨论。

七、课堂训练或是作业

喷泉实验是中学化学的一个重要性质实验,也是一种自然现象,其产生原因是存在压强差,试根据附图,回答下列问题:

(1) 在图中A的烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体,下列组合中不可能形成喷泉的是__________

(A)HCl和H2O (B) HCl和AgNO3

(C)HCl和汽油 (D)CO2和NaOH溶液

(2) 在图B的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产

生喷泉的是_________

(A) Cu和稀盐酸 (B)NaHCO3与NaOH溶液

(C) CaCO3与稀硫酸 (D)NH4HCO3与稀盐酸

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范文九:氯化氢气体的性质 投稿:蒋羁羂

氯化氢气体的性质

一、教学目标

1、认识氯化氢的物理性质

2、理解氯化氢喷泉实验的原理

3、在分析、讨论、解决由喷泉实验现象所引发的问题的过程中,感悟科学研究的一般方法。

4、通过观察氯化氢气体喷泉实验的现象美,感受化学实验的魅力。

5、通过对实验装置的改进和重新设计,体验合作学习和创新实验的乐趣。

二、教学重点与难点

重点:氯化氢气体的水溶性和水溶液的酸性;喷泉实验的原理

难点:对水溶性装置的重新设计

三、教学用品和教学技术

1、实验仪器和药品:

喷泉实验的有关仪器、氯化氢气体(2集气瓶、2试管、2烧瓶)、紫色石蕊试液、蓝色石蕊试纸、蒸馏水。

2、喷泉实验的课件、防倒吸的课件

四、教学方法:

实验-观察-思考-问题-讨论-解决

五、教学流程

六、布置作业

教学过程:

【教师】今天我们这节课研究的主题是氯化氢的性质

【出示】集气瓶中的一瓶氯化氢气体( 瓶口向上)

【教师】这是一瓶氯化氢气体,请大家仔细观察后说说你知道了氯化氢的哪些性质?

【学生】无色气体,密度比空气大。

【教师】你们是根据什么判断出密度比空气大的?(瓶口向上或氯化氢的相对分子质量是

36.5)

【教师】还想知道什么性质(气味)?如何闻?

【板书】氯化氢的物理性质:无色气体、有刺激性气味,密度比空气大。

【教师】继续观察实验,打开盖子的时候还看到什么现象,用一张湿润的蓝色石蕊试纸接近

管口,有什么现象,请同学们把观察到现象记录在教材相应的位置上。

【现象】瓶口有白雾,湿润的蓝色石蕊试纸变红色。

【教师】对刚才的实验大家有什么问题不明白,有问题要问吗?

【问题】(可能的问题是白雾是怎么形成的?雾和烟有什么区别,为什么试纸会变红色) 实验中的雾是瓶口逸出的氯化氢与空气中的水蒸汽结合,形成了盐酸小液滴,小液

滴分散在空气中形成的是雾,如固体小颗粒分散在空气中形成的是烟。

试纸的颜色变化主要是逸出的氯化氢与试纸中的水结合形成了盐酸,盐酸电离产生

的氢离子,氢离子使石蕊显红色。)

【过渡】刚才的两个实验都是氯化氢与水的作用,下面我们继续研究氯化氢碰到水的情况。

【介绍】喷泉装置的各个仪器及仪器的药品。

教师边介绍边做实验。胶头滴管中放的是水,在烧杯中放入蒸馏水,滴入几滴石蕊试液,把烧瓶固定在铁架台的铁圈上,和玻璃管插入大烧杯中,然后挤压胶头滴管,并打开长玻管上止水夹。(想不想再看一边)

为了使后面的同学都能够很清楚的了解整个实验的变化过程,也为了让大家能对这实验有深刻的认识,接下来用电脑模拟一下刚才的实验。

【教师】同学们刚才看到了什么,把现象描述一下。具体一点

(当挤压胶头滴管,使滴管中的水喷入园底烧瓶,打开长玻管上止水夹后,大烧杯中紫色的液体就喷入园底烧瓶,形成美丽的喷泉,而且烧瓶中的液体变为红色)

【教师】看到了这样的现象,你想到了哪些问题,觉得哪些问题需要研究研究讨论讨论的?

先思考一下,然后相互交流并把需要解决的问题提出来。

【学生】喷泉实验的原理是什么?

胶头滴管中水的作用是什么

液体为什么能喷上去?

溶液为什么会变红色?

为什么圆底烧瓶的上部还留有空间? 副板书

是否任何气体都可以做喷泉实验?

广场上的喷泉和实验室里的喷泉其原理是否相同?

(教师把上述学生的问题作为副板书)

【教师】同学们提出了很多的问题,下面我们就来研究这些问题,

【问题】胶头滴管中水的作用是什么?液体为什么能喷上去?

【教师】请大家先看资料库,氯化氢在水中的溶解度,就知道水的作用是什么了。

【讨论】结论:胶头滴管中的水溶解了烧瓶中的部分氯化氢,在极短的时间内使烧瓶内的压

强明显的小于大气压强,内外形成了一个压强差,所以把烧杯中紫色的液体压入了烧瓶,形成了喷泉。

【问题】是否任何气体都可以做喷泉实验

【教师】能做这个实验的气体应满足怎样的条件?

(极易溶于水,)

【教师】假设烧瓶里的气体是二氧化碳,能否做喷泉实验?

有办法作点改进吗?

【学生】把胶头滴管中的水换成氢氧化钠

【教师】为什么?烧杯中的液体呢?仅靠这一点氢氧化钠就能溶解全部的二氧化碳了吗?

看来对刚才的实验我们有一点还没有研究透彻。溶解氯化氢的仅仅是胶头滴管中的水吗?实际上喷上去的水继续溶解氯化氢,这个实验才能进行到最后。

所以烧杯中应该放氢氧化钠溶液。

【总结】某气体能否做喷泉实验,就要看这种气体能否与装置中的液体完全作用。如果液体

是水,那么要求烧瓶中的气体要极易溶于水,如果气体在水中的溶解度不大,要求液体能与这种气体发生反应。

【教师】如果烧瓶中是氯化氢气体,液体是硝酸银,大家判断一下能否做喷泉实验?

可能的现象怎样?给这个实验一个名称:清水变-(牛奶)

【讨论】

【教师】如果烧瓶中是二氧化碳气体,液体是碳酸氢钠溶液,能否形成了喷泉?为什么?

【讨论】

【问题】为什么还有空间,空间中气体是什么?

假设:烧瓶里全部是氯化氢气体的话,有没有空间?气体会不会是氯化氢气体?估

计是什么气体?空气是怎么进去的?(排气法收集和漏气)

【师生】理论上讲,应该是氯化氢气体有多少,实验完成后,液体的体积就有多少。

【问题】溶液为什么会变红色?

【师生】烧瓶中的溶液是什么溶液-盐酸

盐酸在水中会发生什么变化-电离,请写出它的电离方程式

【板书】氯化氢的水溶液-盐酸

盐酸的电离方程式:HCl→H+Cl

【教师】为什么红的原因知道了吗?

为什么导管中的液体没有红?因为液体到了烧瓶内才与氯化氢接触,形成盐酸溶液。

【问题】广场上的喷泉和实验室里的喷泉其原理是否相同?

【教师】形成喷泉实验的原因是内外压强不一样,存在压强差,刚才实验中形成喷泉我们是

通过减少烧瓶内的压强实现的。

【投影】如果增加下面容器内气体的压强应该也能够形成喷泉。如对这个装置来说,如果我

在锥形瓶中加入的药品是锌粒和稀硫酸,估计能否形成喷泉?-能,

【教师】广场上的喷泉原理与哪个实验相类似?

广场上的喷泉是通过增加水管中的水压来实现的,喷管中的水压大于外面的大气压强,水就喷出来了。

【教师】刚才的喷泉实验中包含了很多的问题,在解决问题的过程中同学们也获得了很多。

回顾头来想想,这个实验最主要的证明了氯化氢的一个什么性质-极易溶于水。同学们能否再设计一些装置来证明氯化氢气体极易溶于水。

【学生】设计方案并讨论交流。

【教师】氯化氢气体极易溶于水,氯化氢的水溶液是盐酸,实验室中如何用水来吸收HCl

呢?下列装置中你认为哪些可以用来作为吸收氯化氢的装置

A B C D E

F

+―

【讨论】

【课件】防倒吸装置的演示

【教师】今天我们研究氯化氢气体采用了这样的方法:

这也是以后我们学习化学的一种方法

【教师】刚才我们研究了氯化氢的性质,主要是它的物质性质,特别是它的水溶性,那么它

的化学性质怎样呢,在实验室我们用方法来制取氯化氢,其原理怎样,实验装置怎样,我们将在下一节课讨论。

七、课堂训练或是作业

喷泉实验是中学化学的一个重要性质实验,也是一种自然现象,其产生原因是存在压强差,试根据附图,回答下列问题:

(1) 在图中A的烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体,下列组合中不可能形成喷泉的是__________

(A)HCl和H2O (B) HCl和AgNO3

(C)HCl和汽油 (D)CO2和NaOH溶液

(2) 在图B的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产

生喷泉的是_________

(A) Cu和稀盐酸 (B)NaHCO3与NaOH溶液

(C) CaCO3与稀硫酸 (D)NH4HCO3与稀盐酸

范文十:电子级氯化氢 投稿:张篖篗

电子级氯化氢(液体)的制备与工艺

刘杨灏 权大武斌 蔡钰泓 罗玉敏 姚菓 池淑仪 林佳惠 王媚

(轻工化工学院08级化工提高班)

摘要:叙述了五种制备电子级氯化氢的方法。前三种是以往国内采用的发生法、盐酸脱析法、合成法的传统制备工艺。但随着技术的发展,为了大幅度降低动力消耗和提高产品质量,将合成法进行改进为吸附法,而目前大多数以石油化工副产氯化氢进行提纯来制备电子级氯化氢。 关键词:电子工业,电子级,氯化氢,提纯,生产工艺

前言

随着微电子工业向着大尺寸、高集成化、高均匀性和高完整性方向的飞速发展,对广泛用于单晶硅气相抛光和外延机座腐蚀的电子级氯化氢也有了新的要求。除了应具有99.999%以上的纯度,还要求氯化氢的THC、H2O和金属离子等有机杂质的含量越低越好。

电子级氯化氢主要用于外延生长前硅和砷化镓高温气相刻蚀,清除钠离子。另外高纯氯化氢也用于金属表面化学处理,激光用混合气、胶片生产及碳纤维表面处理。过去我国大多从美、日等国进口电子级氯化氢,但近年来,我国电子工业所需的化学气体的研制,在技术上已有不少突破和发展。

1 氯化氢的物化性质

无水氯化氢是无色气体,在湿空气中强烈发烟。对人体皮肤产生强烈刺激,有令人窒息的刺激性臭味。沸点-85℃,熔点-114.2℃,临界温度51.4℃,临界压力8260kPa,临界密度420kg/m3,18kPa下三相点-111℃。在沸点下蒸发潜热443.1kJ/kg,在熔点下熔化潜热54.64kJ/kg。156℃和101.3kPa下气体比热容Cp0.8118kJ/(kg·K)Cy为0.5757kJ/(kg·K)。0℃下在水中溶解度0.823(重量比),-16.7℃下液体密度1kg/L。钢瓶装氯化氢在其自身蒸气压下(21.1℃下为4226kPa)作为液化压缩气体运输。它比空气重。在无水状态下氯化氢相对来说不活泼,无腐蚀性,但是,它极易被水所吸收,生成强腐蚀性盐酸。它极易在乙醇和乙醚中分解,与许多有机物质反应迅速。在高温下(1782℃以上)氯化氢分解成成分元素。

2 电子级氯化氢(液态)的生产概况

2.1电子级氯化氢(气体)按其原料来源的不同已有三种传统制备方法。

2.1.1发生法

反应原理: H2SO4+NaCl=NaHSO4+HCl H2SO4+2NaClNa2SO4+HCl

七十年代以前,电子工业用高纯度氯化氢的制备一直是将浓硫酸滴加到浓盐酸中,将其中的水吸收掉,使得过饱和的氯化氢气体析出。到了七十年代到八十年代初期,制备方法发展到用浓硫酸与焙烘干的食盐反应,生成高纯度的氯化氢气体,再用压缩机压入钢瓶中。 2.1.2盐酸脱析法

反应原理:

HCl将浓盐酸置于脱析塔钟加热脱析制备氯化氢气体,在七十年代末期发展出来的。然后,经过一系列的常温、低温干燥、吸附除水以及二氧化碳,压缩至1.2Mpa,进行低温精馏,再经过低温吸附除去氮后压缩至4.2Mpa,然后再进行装瓶。 2.1.3合成法

反应原理: H2 + Cl2 点燃

2HCl+184219.2焦耳

用氯和氢在合成炉中进行燃烧反应生成氯化氢气体是八十年代初为适应我国电子工业的迅速发展而提出的,在技术上较为先进,由合成炉出来的氯化氢气体经常温、低温干燥和吸附净化,在低温、低压下冷凝,排除不凝气体杂质,以液态装瓶。氯、氢合成中,氢过量5%左右,氯化氢气体中含氢高,以间歇精馏装置除氢。此外,原料氢是经钯膜扩散提纯,生产规模受到一定限制。

发生法以及脱析法生产规模较大。

2.2三种生产方法技术经济优劣点比较

表3.2 三种电子级氯化氢(气体)生产方法的技术经济比较

3 研制的进展

3.1 吸附法制备电子级氯化氢气体

吸附法总结了前述三种合成方法的优点。氯化氢合成前后的净化全部采用吸附过程, 生产规

模不受限制,能大幅度降低动力消耗和提高产品质量。 3.1.1 实验试剂:氢气,氯气

3.1.2 实验装置:干燥器 沸石床 多层床 自动点火装置 石英合成炉 水冷却器 膜压机 吸氧剂床冷凝器 去汇流排

3.1.3 反应方程式: H2+CI2→2HcI+184219.2焦耳 3.1.4工艺流程简述:

工业氯经干燥器1干燥后进入化学处理的沸石床2除去痕量水、二氧化碳和烃类。工业氢在3 A、5 A、合成丝光沸石等分子筛的多层床3中脱除水、 二氧化碳、烃类、氧、氮等后. 与氯配成1.05:1的比例。由自动点火装置5点燃。在具有冷却水夹套的石英合成炉6中反应生成氯化氢气体,经水冷却器7冷却,到化学处理的沸石床8中进一步除去水和二氧化碳等杂质。然后经膜压机9升压至4 MPa左右入吸氧剂床l0中除去氧,再进冷凝器11冷凝。高纯氯化氢去汇流排12分装到产品氯化氢钢瓶中。

3.1.5工艺流程示意图: 工业氯

除水 二 化碳

图3.1.5 吸附法制备电子级氯化氢气体的工艺流程图

除去痕量

水、二氧化工业氢除水、氧、氮、烃类后进

3.2以工业氯化氢为原料的提纯路线

3.2.1 实验试剂:石油化工副产物氯化氢 3.2.2 实验设备及要求:

精馏塔填料为抗腐蚀316L双丝网高效填料,不仅效率高,而且耐腐蚀。

本装置的管道、设备和仪表均采用不锈钢材质,阀门及连接件采用抗腐蚀316L不锈钢,控制阀及截止阀均采用隔膜式结构,氦气检漏率小于2×10-10 S.C.C/S。

管路及设备均经过抛光、除油、清洗、钝化等处理,封头焊缝内侧为三角对缝焊接,保证内壁不留疤痕。 3.2.3 实验机理:

以石油化工副产物氯化氢作为原料来制备高纯度氯化氢。石油化工副产氯化氢所,其中水含量低,对不锈钢和碳钢基本无腐蚀,但其中通常会含有达1000ppm甚至更多的乙炔和乙烯杂质。对于此种气体的净化通常采用精馏或吸附的方法,但由于其中乙炔和乙烯杂技的沸点与氯化氢的沸点相近,很难采用精馏的方法脱除得较干净,而吸附方法操作过程烦琐,需要频繁的更换吸附剂,生产成本高。因此在生产工艺中应用催化剂存在的条件下,乙炔、乙烯与氯化氢反应转化为相应的相对氯化氢沸点较高的易于脱除的卤代烃,再用精馏法脱除。 3.2.4 工艺流程简述:

(1)原料气预处理:过滤、除水、压缩、蒸馏,提纯制得化学纯氯化氢。

进入低压吸附器,除去氯化氢中95%以上水分;再进人低温吸附器及中压吸附器除水,经JMT型干燥剂干燥后,氯化氢气体含水量可降到10×10-6以下。在低温吸附时,采用耐酸性好的X吸附剂低来脱除CO2,可将二氧化碳含量脱净到10×10-6以下,THC<1×10-6。

(2)进入反应罐中进行催化转化,用自制HY-01复合催化剂脱除C2H2和C2H4等不饱和烃。在P≥0.1 MPa、T≥130℃和w≤0.25 h-1的条件下,该两种不饱和烃能与HCl在催化剂上发生氢氯化反应:

C2H2 + HCl C2H3C1 C2H3CI + HCl C2H4C12 C2H4 + HCl C2H5C1

(3)再进入膜压机二段,压缩到4.2MPa以上送到冷凝器,使氯化氢液化后进入精馏塔以低温精馏法脱除C2HnClm等反应产物,再进一步脱除轻组分N2、02、Ar、CH4等低沸点杂质。

(4)经缓冲罐进入膜压机二段,压缩到4.2MPa,经冷凝器冷凝液化充瓶。系统中排出的所有废气

送至中和槽,用碱液中和,使液体排入下水道,气体放空。 3.2.5 工艺流程示意图:

图3.2.5 工业氯化氢提纯制得电子级氯化氢工艺流程图

4 质量检测方法

4.1 采用气相色谱法检测O2、N2、THC,用TCD、FID检测器检测其含量。

4.2 采用气相色谱法检测CO2,通过一个转化炉,使CO2转化为CH4,用HFD检测器检测其含量。 4.3 采用USI型微量水分析仪测H2O含量,它是根据吸湿电解原理进行的。被分解气样流经一个特殊构

造的电解池,其水份被池内作为吸湿剂的P2O5膜层吸收,同时又被电解成H2和O2排出池外,P2O5得以再生,反应过程如下:

P2O5 + H22 HPO3 (1) 2HPO3 H2 + 1/2 O2 + P2O5 (2) 合并(1)和(2)式得:

H2O H2 + 1/2 O2 (3)

当吸收和电解达到平衡后,进入电解池的水全部被吸收并全部被电解,显然电解电流正比于气样中的含水量。

5、结论

电子及氯化氢在我们生活的各个领域中具有广泛的应用前景,它不仅是电子工业中制造大规模集成电路所需的重要材料之一,而且应用于医药、化工、半导体行业,因此需求量越来越大。

目前已有研究人在研究制备过程中成功合成了电子级氯化氢,同时从这些合成方法中发现解析法和盐酸脱析法制备氯化氢工艺简单课大规模生产,但是制备的氯化氢纯度偏低,越来越不满足电子工业,尤其是集成电路的要求。合成法生产氯化氢的纯度偏高,但其中水量高,腐蚀严重,对设备要求高,生产成本高。考虑到环保以及工业副产品回收利用等多方面因素,制备高纯度氯化氢的合成是必然的发展趋势,正如石油化工副产物氯化氢提纯法。

此提纯法无需外加反应介质,因而避免了其它杂质介质的引入,而且操作简单,生产成本低,但是在我国技术还不太成熟。我国的电子级氯化氢产品大多从美,日等国进口,价格昂贵。因此我们需要进一步研究与完善电子级氯化氢的合成工艺,给我国带来一定可观的社会效应和经济效益。

6 参考文献

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