【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會(huì)”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個(gè)世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的備注。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實(shí)還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí)，讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計(jì)算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小，即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時(shí)間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。?

第一章鹵族元素?

§1-4氯跟氫的化合物：氯化氫，鹽酸

【01】前面我們簡(jiǎn)單介紹了氯氣，現(xiàn)在再來研究一下氯的幾種重要的化合物。首先要研究的是氯跟氫的化合物，那就是氯化氫()。

氯化氫的性質(zhì)

【02】氯化氫是一種無色氣體，具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，聞到后會(huì)使人咳嗆。它比空氣稍重，和相同條件下同體積空氣的重量的比是1.3。氯化氫極易溶解于水，在0℃時(shí)，1體積的水大概能夠溶解500體積左右的氯化氫氣體。它在空氣里會(huì)產(chǎn)生白霧，如果我們?cè)谫A盛氯化氫氣體的瓶口呵氣，這種白霧更加明顯，這是氯化氫氣體溶解在空氣里的水蒸氣后所生成的一種酸霧。

【03】氯化氫在水里的極大的溶解性，可以通過下面的“噴泉實(shí)驗(yàn)”充分地得到證明。

【04】實(shí)驗(yàn)裝置如圖1-9所示，在干燥的廣口瓶A里集滿氯化氫氣體，廣口瓶B盛水約三分之二，并滴入幾滴紫色的石蕊試液。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在a管口處向B瓶?jī)?nèi)吹氣，只要B瓶里的液體有幾滴升入A瓶里，立刻停止吹氣。由于氯化氫在水里的溶解度很大，這幾滴水進(jìn)入A瓶后，就能把A瓶里幾乎全部的氯化氫氣體溶解，使得A瓶近乎變成真空.由于大氣壓強(qiáng)的作用，B瓶里的紫色液體就會(huì)通過玻璃管b猛烈地沖入A瓶，象噴泉一樣地在玻璃管口噴射出來。同時(shí)，噴入A瓶的紫色液體立刻變成紅色，這是因?yàn)槁然瘹錃怏w溶解后產(chǎn)生鹽酸的緣故。

【05】氯化氫氣體溶解于水后生成鹽酸，但氯化氫氣體的化學(xué)性質(zhì)和鹽酸卻是極不相同的。我們知道，鹽酸是一種強(qiáng)酸，它具有酸類的一切通性，但干燥的氯化氫氣體的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，完全沒有酸性，不能使干燥的藍(lán)色石蕊試紙變紅。當(dāng)潤濕的藍(lán)色石蕊試紙遇到氯化氫氣體時(shí)，雖然能夠變紅，但這并不是氯化氫氣體本身的性質(zhì)，而是由于氯化氫氣體溶解在試紙上的水里后產(chǎn)生的鹽酸所發(fā)生的作用的結(jié)果。

【06】氯化氫氣體溶解于水產(chǎn)生性質(zhì)完全不同的鹽酸這一事實(shí)，進(jìn)一步說明了物質(zhì)溶解過程的復(fù)雜性（第一冊(cè)§4-2）【山注，化1-4-02，傳送門CV20630497】，使我們更理解物質(zhì)的溶解過程不能認(rèn)為都是簡(jiǎn)單的物理過程。同時(shí)，氯化氫氣體溶解于水時(shí)，有大量的熱量放出，這也說明了在氯化氫氣體的溶解過程里，包含著氯化氫分子和水分子間的化學(xué)反應(yīng)。

【07】雖然氯化氫氣體溶解于水生成鹽酸，包含著溶質(zhì)分子和溶劑分子間的化學(xué)反應(yīng)，但鹽酸還是用分子式來表示。這只是一種近似的、簡(jiǎn)單化的表示方法。實(shí)際上，在氯化氫氣體的水溶液（即鹽酸）里，并不真實(shí)存在著HC1的分子。關(guān)于這個(gè)問題，在學(xué)習(xí)到第四章“電離學(xué)說”時(shí)將再詳細(xì)說明。

習(xí)題1-4(1)

1、利用氣體克分子體積概念，從氯化氫的分子量，計(jì)算1升氯化氫氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的重量?！?.629克】

2、用嘴向氯化氫氣體呵氣，有什么現(xiàn)象發(fā)生？為什么？

3、為什么氯化氫氣體不能使干燥的藍(lán)色石蕊試紙變紅，但能使潮濕的藍(lán)色石蕊試紙變紅？

4、什么實(shí)驗(yàn)可以證明氯化氫氣體在水里具有很大的溶解性？

氯化氫和鹽酸的實(shí)驗(yàn)室制法

【08】鹽酸是氯化氫的水溶液。因此，要制造鹽酸首先要制得氯化氫。制取氯化氫的可能的途徑，可以根據(jù)第一冊(cè)第五章所講的酸（無氧酸）的一般制法推導(dǎo)出來【山注，酸的一般制法參見，化1-5-04第54~56段，傳送門CV20850981】。

【09】在第一冊(cè)第五章里已經(jīng)講到，無氧酸的一般制法有兩種，即：(1)非金屬單質(zhì)跟氫氣的化合反應(yīng)，(2)鹽跟酸的復(fù)分解反應(yīng)。

【10】現(xiàn)在我們要制造氯化氫，這兩個(gè)方法是不是都適用呢？需用的原料是什么呢？反應(yīng)進(jìn)行能否近乎完成呢？需要怎樣的外界條件呢？在應(yīng)用某類物質(zhì)的一般制法來制取某種具體物質(zhì)時(shí)，這些具體問題都是必須考慮的。

【11】如果用第一個(gè)方法來制取氯化氫，需用的非金屬單質(zhì)當(dāng)然就是氯氣，即在一定條件下使氯氣跟氫氣直接發(fā)生化合反應(yīng)，生成氯化氫。在前面談到氯氣性質(zhì)時(shí)，對(duì)這個(gè)反應(yīng)我們已經(jīng)初步研究過了。當(dāng)陽光直接照射或者點(diǎn)燃氯氣和氫氣的混和氣體時(shí)，就會(huì)發(fā)生爆炸而化合，生成氯化氫。但是這個(gè)方法由于很難控制，只能作為氯氣的性質(zhì)來研究，而不能用作氯化氫的制法?，F(xiàn)在工業(yè)上所采用的是用氯氣在純凈的氫氣里燃燒的方法來制取氯化氫。

【12】關(guān)于第二個(gè)方法，需用的鹽當(dāng)然是鹽酸鹽（就是氯化物），最常用的是氯化鈉，因?yàn)樗且环N價(jià)廉易得的氯化物。所用的酸應(yīng)該是比鹽酸難揮發(fā)的，常用的是硫酸，它的沸點(diǎn)比鹽酸高得多。

【13】第一個(gè)方法的操作比較麻煩，所需設(shè)備也較復(fù)雜。因此，在實(shí)驗(yàn)室里制取少量氯化氫，一般采用第二個(gè)方法。這個(gè)方法雖然要消耗掉價(jià)錢比較貴的硫酸，但制取很方便，反應(yīng)容易控制，是符合實(shí)驗(yàn)室的要求的。

【14】在實(shí)驗(yàn)室里制取氯化氫氣體所用的儀器裝置，大致和制取氯氣時(shí)的相仿（圖1-10(a)）。在燒瓶里所裝的是食鹽，硫酸自分液漏斗加入。

【15】食鹽跟硫酸反應(yīng)，如果加熱溫度不太高時(shí)，結(jié)果生成酸式鹽（硫酸氫鈉）和氯化氫，所起反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

【山注，2NaCl+H_2SO_4（濃）\mathop{=\!=}\limits^{微熱}\mathop{NaHSO_4}\limits_{硫酸氫鈉} +HCl↑】

【16】如果加強(qiáng)熱(1000℃左右)，結(jié)果生成正鹽（硫酸鈉）和氯化氫，所起反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

【山注，2NaCl+H_2SO_4（濃）\mathop{=\!=}\limits^{強(qiáng)熱}Na_2SO_4 +2HCl↑】

【17】在實(shí)驗(yàn)室里，反應(yīng)一般只是進(jìn)行到產(chǎn)生酸式鹽的階段。

【18】氯化氫比氯氣更易溶解于水，且比空氣重，因此必須采用“下方排空氣法”來收集。用來集取氯化氫氣體的集氣瓶，必須是完全干燥的，因?yàn)榧词辜瘹馄康膬?nèi)壁上只是附有幾滴水滴，它所能溶解的氯化氫氣體的體積，已將是十分可觀的了。

【19】氯化氫是無色氣體，不能利用顏色來辨別集氣瓶里氣體已否集滿。但氯化氫氣體遇到空氣里的水蒸氣會(huì)產(chǎn)生白霧，因此只要隨時(shí)向瓶口呵氣，如果看到瓶口出現(xiàn)濃厚的白霧時(shí)，表示瓶中氣體已經(jīng)集滿。或者在瓶口放一張潤濕的藍(lán)色石蕊試紙，當(dāng)藍(lán)色石蕊試紙變紅色時(shí)，說明瓶中氣體已集滿了（為什么？可參看前面氯化氫的性質(zhì))。

【20】如果在氯化氫的導(dǎo)管口連接一個(gè)漏斗，使漏斗口的邊緣剛好浸入燒杯里的水面下（圖1-10(b)），氯化氫溶解在水里，便制得鹽酸。

【21】在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能將導(dǎo)管直接插入水里而必須連接一個(gè)漏斗，這是因?yàn)槁然瘹錁O易溶解于水，如果把導(dǎo)管直接插入水里，由于氯化氫氣體的迅速溶解，燒瓶里的壓強(qiáng)急劇下降，燒杯里的水就會(huì)向燒瓶倒流。這時(shí)燒瓶的溫度很高，當(dāng)冷水流入時(shí)，燒瓶就會(huì)破裂。在導(dǎo)管口接一漏斗后，當(dāng)水升入漏斗時(shí)，燒杯里的水面就降到漏斗邊緣以下，漏斗里的水立刻回落下來，不致倒流進(jìn)燒瓶里去。

【22】鹽酸的工業(yè)制法，將在§1-6介紹。

習(xí)題1-4(2)

1、繪出實(shí)驗(yàn)室里制取氯化氫和鹽酸的裝置圖，并寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。

2、用硫酸跟食鹽制取氯化氫時(shí)，為什么所用硫酸必須是相當(dāng)濃的？

3、實(shí)驗(yàn)室里制取鹽酸時(shí)，為什么不能將發(fā)生器（即發(fā)生氣體的燒瓶)的導(dǎo)管直接插入水里，而必須在導(dǎo)管口連接一個(gè)漏斗？

4、用硫酸跟食鹽，或氯化鉀()，或氯化鎂（)，或氯化鋅()起反應(yīng)，生成1克分子的氯化氫，需用這四種鹽各多少克？【58.5克，74.5克，47.5克，68克】

5、如果實(shí)驗(yàn)室里沒有鹽酸，可以用濃硫酸加入食鹽和二氧化錳的混和物（并加熱）來制取氯氣。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。

6、食鹽5克跟足量的硫酸反應(yīng)后生成的氯化氫氣體，如果完全吸收在100克水里，問所成鹽酸的百分比濃度是多少？【3%】

鹽酸的性質(zhì)和用途

【23】鹽酸是氯化氫的水溶液。常用的濃鹽酸是37%的氯化氫溶液，也就是說，在100克這種鹽酸里，含有37克的氯化氫和63克的水。它的比重是1.19。這樣濃度的鹽酸在空氣里會(huì)產(chǎn)生濃厚的白霧，并有強(qiáng)烈的氯化氫的刺激性氣味。

【24】鹽酸是一種容易揮發(fā)的、酸性很強(qiáng)的無氧酸。它具有酸(無氧酸)的一切通性。例如，鹽酸的稀溶液有酸味；能使紫色的石蕊試液或藍(lán)色的石蕊試紙變紅；能跟活潑的金屬（在金屬活動(dòng)順序表里排在氫以前的金屬）發(fā)生置換反應(yīng)放出氫氣；能跟堿、堿性氧化物發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成鹽和水；也能跟某些鹽類反應(yīng)生成新酸和新鹽（第一冊(cè)§5·4）【山注，化1-5-04，傳送門CV20850981】。

【25】鹽酸除了表現(xiàn)出以上這些酸的通性外，必然還有它本身的特性。例如鹽酸跟金屬、堿、堿性氧化物、鹽等反應(yīng)后產(chǎn)生的鹽都是鹽酸鹽（而不是其他的鹽）。另外，我們已知在氯化物中只有氯化銀和氯化亞汞是不溶性的，因此，鹽酸只有在跟銀鹽或者亞汞鹽反應(yīng)時(shí)，才會(huì)有不溶性的沉淀產(chǎn)生。

【26】鹽酸是最重要的酸類之一，在實(shí)驗(yàn)室里鹽酸是一種重要的試劑，常用它來中和堿類、溶解堿性氧化物等。在制造氫氣、某些揮發(fā)性酸[例如、(實(shí)際上是制造)等]時(shí)也常使用它。另外，鹽酸也被用來制取氯氣和許多氯化物。鹽酸在工業(yè)上的應(yīng)用也很大，例如在焊接作業(yè)上，鹽酸可以用來清除金屬表面的氧化物，在食品工業(yè)上，鹽酸常用來制造葡萄糖、膠等。此外，鹽酸還大量地用來制造人造橡膠、染料、塑料、藥劑以及氯化鋇、氯化鋅等氯化物。

習(xí)題1-4(3)

1、液態(tài)氯化氫和鹽酸有什么區(qū)別？

2、氫氧化鈉溶液吸收氯氣的反應(yīng)，分兩步進(jìn)行：(1)氯氣跟氫氧化鈉溶液里的水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸；(2)生成的鹽酸和次氯酸被氫氧化鈉中和。試寫出這兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式。

3、金屬鎂、氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鎂都能跟鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂。分別寫出它們反應(yīng)的化學(xué)方程式。

4、完全中和濃度為6M的鹽酸溶液50毫升，需用濃度為2M的氫氧化鈉溶液多少毫升？【150毫升】

5、制取濃度為6M的鹽酸溶液1000毫升，需用31.5%（比重是1.16)的鹽酸多少毫升？【600毫升】

6、如果在鹽酸中注入少許濃硫酸，鹽酸即發(fā)出白色的濃煙。試說明發(fā)生此種現(xiàn)象的原因。[提示：濃硫酸具有強(qiáng)烈的吸水性]