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饱和食盐水:有效去除氯气中的杂质氯化氢的原因

时间:2023-07-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:盐酸有易挥发性,实验室制氯气时不可避免地将反应物浓盐酸中的氯化氢部分带出。为除去杂质氯化氢,通常将氯气通过饱和食盐水进行洗气操作。氯气在饱和食盐水中的溶解度减小,而氯化氢极易溶于水,溶解度没有明显影响,用饱和食盐水除去氯化氢,能有效减少目标产物氯气因溶解而损失。

饱和食盐水:有效去除氯气中的杂质氯化氢的原因

盐酸有易挥发性,实验室制氯气时不可避免地将反应物浓盐酸中的氯化氢部分带出。为除去杂质氯化氢,通常将氯气通过饱和食盐水进行洗气操作。为什么选择饱和食盐水呢?

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氯气在水中有一定的溶解度,常温下1体积水约溶解2体积氯气。溶解过程中存在下列平衡:

饱和食盐水中氯离子浓度增大,从而使氯分子与水的反应平衡向逆反应方向移动,进而又使氯气的溶解平衡向逆反应方向移动,抑制了氯气的溶解。氯气在饱和食盐水中的溶解度减小,而氯化氢极易溶于水,溶解度没有明显影响,用饱和食盐水除去氯化氢,能有效减少目标产物氯气因溶解而损失。

平衡移动因素在实验操作中类似影响普遍存在。例如:(www.xing528.com)

实验室制取二氧化碳时,可以使用稍过量的盐酸,通过增大溶液中氢离子浓度,使平衡向逆反应方向移动,减少二氧化碳的溶解,有利于二氧化碳充分逸出;为除去二氧化碳中氯化氢,将气体通过饱和碳酸氢钠溶液进行洗气,一方面通过反应吸收氯化氢,另一方面通过增大碳酸氢根离子浓度,使平衡向逆反应方向移动,抑制二氧化碳和水的反应,减少二氧化碳因溶解而造成的损失。

二氧化硫与二氧化碳类似,也存在下列平衡过程:

实验室制取二氧化硫时,考虑到二氧化硫溶解度较大(1体积水约溶解40体积二氧化硫),为减少水带来的溶解影响,选择亚硫酸钠固体和70%浓硫酸作为反应物。70%浓硫酸,与98%浓硫酸相比,能提供一部分溶剂水,有利于离子反应顺利进行,确保反应速率;与稀硫酸相比,又能提供足够的氢离子浓度,使平衡向逆反应方向移动,有利于二氧化硫气体逸出。

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