盐酸水溶液的热容和温度关系式
Q=mcΔt
Q:中和反应放出的热量
m:反应混合液的质量
c:反应混合液的比热容
Δt:反应前后溶液温度的差值
中和热是以生成1 mol H2O所放出的热量来测定的,因此书写它们的热化学方程式时,应以生成1 mol水为标准来配平其余物质的化学计量数。
在稀溶液中酸碱中和生成1mol水的反应热。
一元强酸与强碱的中和热约为57.3kJ,与酸碱种类无关,因为这实际上是1molH⁺与1molOH⁻反应生成1molH₂O的反应热。
弱酸、弱碱以及多元酸碱的中和热,因有电离热的影响,不是定值。
盐酸。
盐酸(IUPAC名:chlorane),又名氢氯酸(英语:hydrochloric acid),是氯化氢(化学式:HCl)的水溶液,属于一元无机强酸,工业用途广泛。盐酸的性状为无色透明的液体,有强烈的刺鼻气味,具有较高的腐蚀性。浓盐酸(质量分数约为37%)具有极强的挥发性,因此盛有浓盐酸的容器打开后氯化氢气体会挥发,与空气中的水蒸气结合产生盐酸小液滴,使瓶口上方出现酸雾。盐酸是胃酸的主要成分,它能够促进食物消化、抵御微生物感染。
盐酸是无色液体(工业用盐酸会因有杂质三价铁盐而略显黄色),有腐蚀性,为氯化氢的水溶液,具有刺激性气味,一般实验室使用的盐酸为0.1mol/L,pH=1。高中化学把盐酸和硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸合称为六大无机强酸。氯化氢与水混溶,浓盐酸溶于水有热量放出。溶于碱液并与碱液发生中和反应。能与乙醇任意混溶,氯化氢能溶于苯。由于浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气作用形成盐酸小液滴,所以会看到白雾。
20℃时不同浓度盐酸的物理性质数据: 质量分数 浓度
(g/L) 密度(Kg/L) 物质的量浓度
(mol/L) 哈米特酸度函数 粘性
(m·Pa·s) 比热容
[KJ/(Kg·℃)] 蒸汽压
(Pa) 沸点
(℃) 熔点
(℃) 10% 104.80 1.048 2.87 -0.5 1.16 3.47 0.527 103 -18 20% 219.60 1.098 6.02 -0.8 1.37 2.99 27.3 108 -59 30% 344.70 1.149 9.45 -1.0 1.70 2.60 1410 90 -52 32% 370.88 1.159 10.17 -1.0 1.80 2.55 3130 84 -43 34% 397.46 1.169 10.90 -1.0 1.90 2.50 6733 71 -36 36% 424.44 1.179 11.64 -1.1 1.99 2.46 14100 61 -30 38% 451.82 1.189 12.39 -1.1 2.10 2.43 28000 48 -26 参考文献: 如下图所示,盐酸共有四个结晶的共熔点,分别对应四种晶体:68%(HCl的质量分数,下同)时的HCl·H2O、51%时的HCl·2H2O、41%时的HCl·3H2O和25%时的HCl·6H2O。另外在24.8%时还有一种亚稳的HCl·3H2O生成。
盐酸在一定压力下能形成共沸溶液。下图为一个大气压下不同浓度盐酸的沸点,其中下方的线与上方的线分别表示相应温度下,液体及与液体处于平衡状态的蒸气的组分。氯化氢的质量分数20.24%对应最高沸点108.6℃。盐酸是一种一元酸,这意味着它只能电离出一个。在水溶液中,与一个水分子络合,成为H3O+:
可以看出,电离后生成的阴离子是Cl-,所以盐酸可以用于制备氯化物,例如氯化钠。盐酸是强酸,在水中能够完全电离。
一元酸只有一个酸离解常数,符号为Ka。它能够度量水溶液中酸的强度。于盐酸等强酸而言,Ka很大,只能通过理论计算来求得。向盐酸溶液中加入氯化物(比如NaCl)时pH基本不变,这是因为Cl-是盐酸的共轭碱,强度极弱。所以在计算时,若不考虑极稀的溶液,可以假设H的物质的量浓度与原氯化氢浓度相同。如此做即使精确到四位有效数字都不会有误差。
盐酸具有还原性,可以和一些强氧化剂反应,放出氯气:
二氧化锰:
二氧化铅:
重铬酸钾:
一些有氧化性的碱和盐酸可以发生氧化还原反应,而不是简单的中和反应:
配位化学
部分金属化合物溶于盐酸后,金属离子会与氯离子络合。例如难溶于冷水的二氯化铅可溶于盐酸:
铜在无空气时难溶于稀盐酸,但其能溶于热浓盐酸中,放出氢气:
分析化学
盐酸常用于溶解固体样品以便进一步分析。稀盐酸能够溶解许多金属(金属活动性排在氢之前的),生成金属氯化物与氢气:
或者与碳酸钙或氧化铜反应生成易溶的物质来方便分析。
铜、银、金等活动性在氢之后的金属不能与稀盐酸反应,但铜在有空气存在时,可以缓慢溶解:
有机化学
胺类化合物通常在水中溶解度不大。欲增大其溶解度,可以用稀盐酸处理为铵盐:
胺的盐酸盐属于离子化合物,根据相似相溶原理,在水中的溶解度较大。铵盐遇到强碱即可变回为胺:
利用这样的性质,可以将胺与其他有机化合物分离 。
此外,胺的盐酸盐的熔点或分解点可以用来测定胺的种类。
锌粒与氯化汞在稀盐酸中反应可以制得锌汞齐,后者与浓盐酸、醛或酮一起回流可将醛酮的羰基还原为亚甲基,是为克莱门森还原反应:
但应注意,此法只适用于对酸稳定的化合物,α、β-碳碳双键等也会被还原。
无水氯化锌溶于高浓度盐酸可以制得卢卡斯试剂,用来鉴别六碳及以下的醇是伯醇、仲醇还是叔醇。
酸碱中和
盐酸还可以与氢氧化钠混合,产生食盐:
主要成分:氯化氢,水。
含量:分析纯浓度约36%-38%。
一般实验室使用的盐酸为0.1mol/LpH=1
一般使用的盐酸pH在2~3左右(呈强酸性)
pKa值:-7
熔点(℃):-114.8(纯HCl)
沸点(℃):108.6(20%恒沸溶液)
相对密度(水=1):1.20
相对蒸气密度(空气=1):1.26
饱和蒸气压(kPa):30.66(21℃)
溶解性:与水混溶,浓盐酸溶于水有热量放出。溶于碱液并与碱液发生中和反应。能与乙醇任意混溶,氯化氢能溶于苯。
主要成分:氯化氢,水。
含量:分析纯浓度约36%-38%。
一般实验室使用的盐酸为0.1mol/LpH=1
一般使用的盐酸pH在2~3左右(呈强酸性)
pKa值:-7
熔点(℃):-114.8(纯HCl)
沸点(℃):108.6(20%恒沸溶液)
相对密度(水=1):1.20
相对蒸气密度(空气=1):1.26
饱和蒸气压(kPa):30.66(21℃)
溶解性:与水混溶,浓盐酸溶于水有热量放出。溶于碱液并与碱液发生中和反应。能与任意乙醇混溶,氯化氢能溶于苯。
20℃时不同浓度盐酸的数据:
质量分数浓度
(g/L)密度(Kg/L)物质的量浓度
(mol/L)pH粘性
(m·Pa·s)比热容
[KJ/(Kg·℃)]蒸汽压
(Pa)沸点
(℃)熔点
(℃)10%104.801.0482.87-0.51.163.470.527103-1820%219.601.0986.02-0.81.372.9927.3108-5930%344.701.1499.45-1.01.702.60141090-5232%370.881.15910.17-1.01.802.55313084-4334%397.461.16910.90-1.01.902.50673371-3636%424.441.17911.64-1.11.992.461410061-3038%451.821.18912.39-1.12.102.432800048-26
首先应该是1:1的盐酸溶液,通常用1:1这种比值的格式来表示盐酸的浓度。
要配置200ml的1:1盐酸溶液,就是盐酸和水的体积比为1:1,配置方法如下:
1、取100ml的蒸馏水于量筒中
2、用烧杯往量筒中倒入250ml的蒸馏水
3、取100ml的浓盐酸于试管中
4、将量筒里的100ml盐酸沿着瓶壁倒入250ml烧杯中,期间并用玻璃棒不断搅拌。
5、用玻璃棒将烧杯里的溶液搅拌均匀,要注意速度不要过快,不要将溶液溅出。
故答案为:偏低;Cu易导热,热量散失较大;
(2)由Q=cm△T可知,测定中和热需要测定的数据为:A.反应前盐酸和氢氧化钠溶液的温度,B.反应前盐酸和氢氧化钠溶液的质量,E.反应后混合溶液的最高温度;
故选:ACE;
(3)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃,反应后温度为:23.2℃,反应前后温度差为3.15℃;第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃,反应后温度为:23.4℃,反应前后温度差为3.1℃;
第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃,反应后温度为:23.6℃,反应前后温度差为:3.05℃;
平均温度差为:3.1℃,40mL的0.50mol/L盐酸与40mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=80mL×1g/cm3=80g,c=4.18J/(g?℃),代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出热量Q=4.18J/(g?℃)×80g×3.1℃=1.036kJ,即生成0.02mol的水放出热量为:1.036kJ,所以生成1mol的水放出热量为:1.036kJ×
| 1mol |
| 0.02mol |
故答案为:-51.8kJ/mol;
(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的7少有关,若用100mL 0.50mol/L盐酸跟100mL 0.55mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增加,所放出的热量偏高,但是中和热的均是强酸和强碱反应生成nmol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以用100mL 0.50mol/L盐酸跟100mL 0.55mol/L NaOH溶液进行上述实验,测得中和热数值相等;
故答案为:不相等;相等;中和热的均是强酸和强碱反应生成nmol水时放出的热,与酸碱的用量无关.
盐酸溶液和盐酸水溶液没有区别,一旦提及是【盐酸】,就表明了是【HCl与水的混合物】;
由1可知,盐酸溶液是混合物,混合物不在电解质的范畴;
HCl在水中产生电离,电离成H+离子和Cl-离子,离子能导电。
望采纳,谢谢。