Хлороводородная кислота HCl

Меры предосторожности:какую опасность для человека представляют концентрированная серная кислота? хлороводород? Какие меры нужно предпринимать при попадании на кожу серной кислоты? При вдыхании хлороводорода?

Методика синтеза.Синтез рассчитан на использование 15¸20 г поваренной соли.

Вычисляют объем концентрированной серной кислоты (w(H₂SO₄) = 98%, r ≈ 1,835 г/см³) (1), необходимый для проведения реакции с учетом того, что при слабом нагревании реакционной смеси образуется преимущественно кислая соль, а кислоту требуется взять с 30%-м избытком по отношению к количеству, рассчитанному по уравнению реакции.

Синтез проводят в приборе, изображенном на рис. 3.2. Для этого в колбу 1, закрепленную на штативе, помещают заданную массу хлорида натрия (поваренной соли), концентрированную серную кислоту вливают в капельную воронку 2 (при этом проследите за тем, чтобы кран был закрыт), подсоединяют предохранительную склянку 12 (2) и стакан 10 (вместимостью 400 см³) с 50 см³ дистиллированной воды. Необходимо следить, чтобы воронка 9 была погружена в жидкость на глубину 0,5 см (3). Стакан с водой охлаждают в смеси льда и воды (4).

Из капельной воронки по каплям (5) приливают серную кислоту к поваренной соли. Если реакция взаимодействия соли и кислоты замедляется, колбу с реакционной смесью можно слегка подогреть.

Рис. 3.2. Прибор для получения хлороводорода.

Колба Вюрца, 2 – капельная воронка, 3 – соединительные трубки, 4 – резиновые пробки, 5 – серная кислота, 6 – штатив, 7 – муфта, 8 – лапка, 9 – воронка, 10 – стакан с водой, 11 – кристаллизатор со смесью льда и воды, 12 – предохранительная колба или склянка.

По окончании реакции измеряют объем (6)полученного раствора и его плотность (7) и по справочнику определяют массовую долю HCl или его молярную концентрацию. Если содержание HCl в полученном растворе составляет более 0,3 моль/дм³, часть раствора следует разбавить до достижения концентрации 0,1¸0,3 М (8, 9) и протитровать разбавленный раствор 0,1М раствором гидроксида натрия (10). Основываясь на результатах титрования, вычисляют массу хлороводорода, полученную в ходе синтеза и выход хлороводорода (%).

Исследование свойств полученного вещества

1. Докажите наличие в растворе хлороводорода а) катионов водорода; б) хлорид-ионов.

2. Докажите, что водный раствор хлороводорода проявляет свойства, характерные для кислот: испытайте его отношение к

- магнию

- меди

- оксиду кальция

- гидроксиду кальция

- карбонату кальция.

3. Испытайте отношение раствора хлороводорода к перманганату калия.

Вопросы для допуска

(1)Можно ли для получения хлороводорода использовать разбавленный раствор серной кислоты; раствор поваренной соли? Почему?

(2) Каково назначение предохранительной склянки? Какими примесями может быть загрязнена полученный раствор, если ее не использовать? При помощи каких качественных реакций можно удостовериться в наличии или отсутствии этих примесей?

(3) Почему при поглощении хлороводорода водой газоотводную трубку нельзя погружать в воду? Для чего используется воронка?

(4) Для чего требуется охлаждение?

(5)Почему серную кислоту требуется приливать к соли именно по каплям?

(6)Какой мерной посудой следует воспользоваться в данном случае?

(7) Каким образом в лаборатории можно измерить плотность раствора?

(8) Почему рекомендуется разбавить раствор перед титрованием таким образом, чтобы концентрация хлороводорода в конечном растворе была примерно равна концентрации щелочи в стандартном растворе?

(9) Опишите процедуру разбавления раствора? Какую мерную посуду требуется в данном случае использовать?

(10) Обоснуйте выбор индикатора для титрования. Каким должно быть изменение окраски выбранного индикатора в точке стехиометричности?

Вопросы для обсуждения

1. Можно ли применять для осушения Сl₂ и НСl концентрированную Н₂SО₄ и твердый NаОН?

2. Допишите уравнения следующих окислительно-восстановительных реакций: а) НСl_конц. + PbО₂ →

б) НСl_конц. + К₂Сr₂O₇ →

в) НСl_конц. + КСlO₃ →

Используя значения стандартных окислительно-восстановительных потенциалов, определите возможность получения хлора при стандартных условиях в этих реакциях.

3. Напишите уравнение реакции диспропорционирования хлора в воде в молекулярной и ионной форме. Как влияет на равновесие гидролиза добавление к хлорной воде: а) раствора кислоты; б) раствора щелочи; в) раствора хлорида натрия?

4. Какой объем Сl₂ (при н.у.) образуется при взаимодействии 100 см³ З6%-ой (r = 1,18 г/см³) соляной кислоты с 50 г КМnО₄?

5. Для нейтрализации 20 см³ раствора, содержащего одновременно кислоты НСl и НВг, потребовалось 5 см³ 0,4 М раствора щелочи, а при действии на тот же объем раствора соли серебра выпало 0,3315 г осадка. Определите молярную концентрацию кислот в растворе.

6. Газ, выделившийся при нагревании NаСl с концентрированной Н₂SО₄, прореагировал с К₂Сr₂О₇. Какую массу нужно взять К₂Сr₂О₇ и NаС1, чтобы выделившегося газа хватило для взаимодействия с 5,6 г железа?