为什么饱和氯化钠溶液能吸收氯气中混有的盐酸
此反应具有可逆性,当溶液中氯离子浓度较高时,反应会向左进行,降低氯气的溶解度,从而减少对氯气的吸收,选择氯化钠作为吸收剂,不仅是因为其获取方便,而且并非经过特殊测试。
饱和氯化钠溶液中氯离子浓度较高,因此氯气与水的反应会相对较弱,氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度极低,而对氯化氢的溶解度影响较小,盐酸极易溶解于水,因此可以有效地去除其中的HCl杂质,使用饱和氯化钠溶液既能去除氯化氢,又能最大限度地减少氯气的损失。
氯气与水的反应为可逆反应:Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO,由于饱和氯化钠溶液中含有大量的Cl-,使得反应向逆反应方向移动,从而大大阻止了Cl2的转化。
饱和氯化钠溶液为什么能吸收氯化氢气体?
饱和食盐水能够吸收氯化氢,这是由于同离子效应,饱和食盐水的成分是氯化钠的饱和溶液,其中氯离子和钠离子已达到饱和状态,使用其吸收氯化氢会使氯离子过饱和,从而产生氯化钠晶体析出,这种现象称为同离子效应,即两种含有相同离子的盐(或酸、碱)溶于水时,其溶解度(或酸度系数)都会降低。
由于同离子效应,氯化氢进入饱和氯化钠溶液后,氯化氢与氯化钠的溶解度都会降低,理论上,可能会产生晶体析出,实验目的是利用氯气在饱和氯化钠溶液中溶解度极低来收集氯气,少量的氯化氢可以被饱和食盐水吸收,即使产生晶体析出,也不会影响氯气的收集。
氯气在水中的歧化反应较弱,是一个可逆反应,由于氯气与水反应生成氯离子和次氯酸根离子,但水中存在大量氯离子,由于同离子效应,氯在饱和氯化钠中的解离度很小,因此饱和氯化钠溶液可以吸收氯化氢而很少吸收氯气。
从不同角度理解氯气和氯化氢:氯气与水反应存在平衡(可逆)Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO,由于饱和氯化钠溶液中有较多氯离子,根据平衡原理,反应会向左移动,阻止氯气与水反应,氯化氢极易溶于水,一体积水可溶400体积氯化氢,饱和氯化钠溶液也不能影响其溶解,因此既能去除氯化氢,又能避免氯气与水反应。
饱和食盐水能吸收氯化氢,这是由于其中的化学反应原理,饱和食盐水中的氯化钠完全电离,产生了氯离子和钠离子,当氯化氢气体接触到饱和食盐水时,氯化氢也会发生电离,产生氯离子和氢离子。
首先要知道,一个溶剂可以溶解多种溶质,饱和食盐水意味着在水中氯化钠这个溶质达到了饱和,但氯化氢极易溶于水,一丁点水就能溶解大量氯化氢气体,氯化氢的大量溶解会导致氯离子浓度增大,超出氯化钠的浓度积,从而使氯化钠固体析出。
为什么饱和食盐水能吸收氯化氢
原因在于同离子效应,现象是微量的氯化钠晶体析出,饱和食盐水的成分是氯化钠的饱和溶液,其中氯离子和钠离子已达到饱和状态,使用其吸收氯化氢会使氯离子过饱和,从而产生氯化钠晶体析出,这种现象称为同离子效应,即两种含有相同离子的盐(或酸、碱)溶于水时,其溶解度(或酸度系数)都会降低。
使用饱和食盐水吸收氯化氢的原因如下:饱和食盐水的化学性质,饱和食盐水中的氯化钠电离成钠离子和氯离子,这些离子与水分子的相互作用形成了一种能够吸收某些气体的溶液环境,氯化氢的溶解特性,氯化氢作为一种气体,在水中具有一定的溶解度,当氯化氢接触到水溶液时,它容易溶解于水而形成盐酸。
溶解度大、氯气不易溶于饱和浓盐酸等,溶解度大:氯化氢在饱和食盐水中的溶解度较大,易溶于饱和食盐水,氯气不易溶于饱和浓盐酸:使用饱和食盐水可以去除氯气中混有的氯化氢气体。
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