在一定的条件下,多数非金属单质都能与氢气(H2)发生化学反应生成气态氢化物。其中较为重要的有氯化氢(HCl)、硫化氢(H2S)和氨气(NH3)。
1.氯化氢
氯化氢(HCl)是无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水。氯化氢的水溶液叫氢氯酸,俗称盐酸,是化学工业重要的“三酸”之一,具有酸的通性,能与金属、金属氧化物、碱和盐等发生反应。
盐酸是重要的化工原料,工业上常用作清除铁锈的洗涤酸,焊接用的“镪水”就是含有锌盐的浓盐酸。常见的盐酸盐有氯化钠(NaCl)和氯化钾(KCl)等。
■科学视野
氯化钠
氯化钠俗名食盐,纯净的氯化钠晶体呈立方形,易溶于水,在空气中不潮解;粗盐因含有氯化镁、氯化钙等杂质,在空气中易潮解。食盐的用途很广,除食用外,还是重要的化工原料,大量用于制取金属钠、氯气、氢氧化钠和纯碱等化工产品。医疗上用的生理盐水是0.85%~0.9%的食盐水,常用在出血过多、严重腹泻等所引起的缺水病症,也可用来洗涤伤口进行消毒。氯化钠还是维持人体正常生理机能所不可缺少的物质。
菠萝是人们喜爱的佳果之一,营养丰富,味道清香。但菠萝汁中含有的生物苷会刺激口腔黏膜,食后会感到口腔发痒;所含的菠萝蛋白酶会使人过敏,产生腹痛、腹泻、呕吐、口舌和皮肤发麻发痒,严重的还会出现呼吸困难,甚至昏迷等症状。因此,食用时,通常将菠萝肉块放在食盐水里浸泡一会儿,以破坏菠萝的生物苷和菠萝蛋白酶,这样,既可以除去菠萝的涩味,使之鲜美可口,又可减少或避免出现过敏反应。
2.硫化氢
硫化氢(H2S)是无色、有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气略大,能溶于水,它的水溶液叫做氢硫酸,显弱酸性。硫化氢有毒,是大气主要污染物之一。水稻田由于通风不良可能产生硫化氢,导致稻苗烂根;动植物体腐败时,也会产生硫化氢气体。
H2S是一种可燃性气体。空气充足时燃烧,生成SO2和H2O;空气不足时,生成硫单质和水。
H2S具有较强的还原性,与SO2可发生如下反应:
工业上,利用排出的含SO2的尾气与含H2S的废气相互作用,既能回收硫,又可避免污染环境。(www.xing528.com)
3.氨气
氨(NH3)是无色、有强烈刺激性气味的气体,极易溶于水,氨的水溶液叫做氨水。氨在常压下冷却到-33.35℃,会凝结成无色液体,同时放出大量的热。液态氨汽化时要吸收大量的热,因此,液态氨可用作制冷剂。
(1)氨与水反应
【实验7-1】用玻璃棒蘸取氨水滴于红色石蕊试纸上,观察实验现象。
NH3与水结合生成一水合氨,有弱碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。一水合氨很不稳定,受热容易分解成NH3。
(2)氨与酸反应
NH3遇盐酸时,会发生反应生成相应的铵盐。
【实验7-2】取2支玻璃棒,分别蘸取浓氨水和浓盐酸,使两支玻璃棒接近(如图7-2-1所示),观察实验现象。
图7-2-1 氨与氯化氯的反应
根据此反应现象,常用浓盐酸(或浓氨水)来检验氨气(或氯化氢气)。NH3与硝酸、硫酸等反应,也可制得相应的铵盐。
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