- Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!
Câu hỏi: Trong phòng thí nghiệm axit clohiđric [HCl] được điều chế như thế nào? Viết các PTHH minh họa.
Quảng cáo
Trả lời:
Điều chế axit clohiđric [HCl] trong phòng thí nghiệm
- Cho tinh thể NaCl tác dụng với axit H2SO4 đậm đặc và đun nóng [phương pháp sunfat]:
NaCl[r] + H2SO4đđ
- Ở nhiệt độ cao hơn:
2NaCl[r] + H2SO4đđ
Khí HCl hòa tan vào nước ⟶ dung dịch axit HCl.
Điều chế axit clohiđric [HCl] trong phòng thí nghiệm
Quảng cáo
Xem thêm các câu hỏi thường gặp môn Hóa học lớp 10 hay và chi tiết khác:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
- Hỏi bài tập trên ứng dụng, thầy cô VietJack trả lời miễn phí!
- Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 6 có đáp án
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k10: fb.com/groups/hoctap2k10/
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Loạt bài 500 Công thức, Định Lí, Định nghĩa Toán, Vật Lí, Hóa học, Sinh học được biên soạn bám sát nội dung chương trình học các cấp.
Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.
Câu hỏi: Đểđiều chế HCl trong công nghiệp, người ta sử dụng phương pháp:
A.clohoá các hợp chất hữu cơ.
B.phươngpháp tổng hợp.
C.phươngpháp sunfat.
D.phươngpháp khác.
Lời giải
Đáp án: B.phươngpháp tổng hợp.
Đểđiều chế khí HCl trong công nghiệp, người ta sử dụng phương pháp tổng hợp.
Giải thích
Trong công nghiệp, HCl được điều chế bằng phương pháp tổng hợp. Phương trình điều chế như sau:
H2 + Cl2 -> 2HCl
Đáp án cần chọn là: B
Cùng Top lời giải mở rộng kiến thức vềđiều chế HCl trong công nghiệp nhé:
Quy trình điều chế HCl trong công nghiệp
Axit clohiđric được sản xuất với nồng độ lên đến 38% HCl [nồng độ phần trăm]. Các mức nồng độ cao hơn khoảng 40% có thể được sản xuất về mặt hóa học nhưng sau đó tốc độ bay hơi cao dẫn đến mức việc cất giữ và sử dụng cần có những khuyến cáo đặc biệt, như trong môi trường áp suất và nhiệt độ thấp.
Axit clohiđric trong công nghiệp thường sử dụng loại 30% đến 34%, nhằm tối ưu hóa trong việc vận chuyển và giảm thất thoát khí HCl ở dạng bay hơi. Các dung dịch sử dụng cho mục đích gia đình ở Hoa Kỳ, hầu hết là làm vệ sinh, thì có nồng độ nằm trong khoảng 10% đến 12%, với những khuyến cáo pha loãng trước khi dùng. Ở Anh, chất này được bán ở dạng “Spirits of Salt” dùng cho làm vệ sinh trong nhà, với độ axit tương tự như cấp công nghiệp ở Mỹ
Trong công nghiệp, HCL được điều chế chủ yếu bằng phương pháp tổng hợp từ các nguyên tố. Quá trình này tổng hợp trực tiếp từ khí clo và hiđro cho ra sản phẩm có độ tinh khiết cao.
H2+ Cl2→ 2 HCl
Phản ứng diễn ra trong buồng đốt được cung cấp khí clo và hyđro ở nhiệt độ trên 2000°C có mặt ngọn lửa. Để đảm bảo rằng phản ứng diễn ra hoàn toàn, người ta cung cấp lượng hyđro cao hơn clo một chút [1-2%] để không còn clo trong sản phẩm.Hỗn hợp của hyđro và clo có khả năng gây nổ do đó cần những thiết bị đặc biệt có khả năng chịu nhiệt cao, và một điểm không thuận lợi là các chất phản ứng có chi phí cao.
Ngoài phương pháp tổng hợp, để điều chế HCl trong công nghiệp người ta còn dùng một số cách khác như: Cho phản ứng với clorua kim loại, clo hóa trong sản xuất chất hữu cơ, hydrat hóa clorua kim loại nặng,…
Ứng dụng thực tiễn của HCl
Tẩy gỉ thép
Đây là ứng dụng quan trọng nhất của HCl được dùng phổ biến để loại bỏ gỉ trên thép, đó là các oxit sắt, trước khi thép được đưa vào sử dụng với những mục đích khác như cán, mạ điện và những kỹ thuật khác. AXIT HCL dùng trong kỹ thuật có nồng độ 18% là phổ biến, được dùng làm chất tẩy gỉ của các loại thép cacbon.
Quá trình tẩy gỉ sét sẽ diễn ra theo phương trình phản ứng:
Fe2O3 + Fe + 6 HCl → 3 FeCl2 + 3 H2O
Sản xuất các hợp chất vô cơ
Axit HCl có thể sản xuất các hợp chất vô cơ bằng các phản ứng hóa học. Chẳng hạn các hóa chất xử lý nước như FeCl3, PAC,... các chất này ứng dụng làm chất keo tụ, dùng trong ngành xử lý nước thải, sản xuất giấy và nước uống.
Ngoài ra còn các chất khác như CaCl2, Niken clorua dùng cho ngành công nghiệm mạ và sản xuất pin. Phương trình hóa học của nó là:
CaCO3+ 2 HCl → CaCl2+ CO2+ H2O
Zn[s] + 2 HCl → ZnCl2+ H2[g]
Sản xuất các hợp chất hữu cơ
Một ứng dụng quan trọng khác của axit clohiđric là dùng trong sản xuất cáchợp chất hữu cơnhưvinyl cloruavàdicloroetanđể sản xuấtPVC. Quá trình này sử dụng các axit do doanh nghiệp sản xuất chứ không từ thị trường tự do. Các hợp chấthữu cơkhác được sản xuất từ HCl nhưbisphenol Asản xuấtpolycacbonat,than hoạt tính, vàaxit ascobic, cũng như trong một số sản phẩm của ngànhdược.
2 CH2=CH2+ 4 HCl + O2→ 2 ClCH2CH2Cl + 2 H2O
gỗ + HCl + nhiệt → than hoạt tính
Kiểm soát và trung hòa độ pH
Axit clohydric có thể được dùng để điều chỉnh tính bazơ của dung dịch.
OH−+ HCl → H2O + Cl−
Trong các ngành công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết như sản xuất thực phẩm, dược phẩm, nước uống, người ta sử dụng axit HCl chất lượng cao để điều chỉnh độ pH của nước cần xử lý. Còn đối với những ngành công nghiệp không yêu cầu độ tinh khiết cao, axit clohydric công nghiệp được sử dụng để trung hòa nước thải và xử lý nước hồ bơi.
Các ứng dụng khác
- Trong khai thác dầu, axit clohydric được dùng để bơm vào trong tầng đá của giếng dầu nhằm hòa tan một phần đá và tạo các lỗ rỗng lớn hơn.
- Trộn dung dịch axit clohydric đậm đặc với axit nitric đậm đặc theo tỉ lệ mol 1:3 sẽ tạo ra dung dịch có khả năng hòa tan vàng và bạch kim.
- Là thành phần để sản xuất một số sản phẩm như aspartame, fructose, axit citric, lysine, thủy phân protein thực vật, gelatin….
Câu hỏi: Điều chế Hidro clorua -HCl trong phòng thí nghiệm
Lời giải:
-Người ta điều chế khí hiđro clorua từ NaCl rắn và axit sunfuric đậm đặc:
NaCl+H2SO4→NaH2SO4+HCl
2NaCl+H2SO4→Na2SO4+2HCl2
-Phản ứng thứ nhất xảy ra ở nhiệt độ thường hoặc đun nóng không quá 25000C, phản ứng thứ hai xảy ra ở nhiệt độ cao hơn 40000C.
-Hòa tan khí HCl vào nước cất, ta được dung dịch axit clohiđric.
Cùng Top lời giải đi tìm hiểu chi tiết về Hidroclorua và cách điều chế nhé.
I. Hydroclorua
-Cấu tạo phân tử
-Cặp electron bị lệch về phía clo vì clo có độ âm điện lớn hơn hydro.
-Công thức electron:
II - TÍNH CHẤT VẬT LÍ
-Hyđroclorua là chất khí, không màu, tan nhiều trong nước [1lít nước hòa tan 500 lít HCl]
-Hyđroclorua nặng hơn không khí
-Khí HCl không làm quì tím [khô] hóa đỏ
-Khí HCl không tác dụng với CaCO3,…
-HCl đặc C% ≈ 37% và D = 1,19[g/ml]
-HCl đặc bốc khối trong không khí ẩm.
-Lí giải vì sao nước lại phun vào bình là do khí Hidroclorua tan nhiều trong nước tạo ra sự giảm mạnh áp suất trong bình, áp suất của khí quyển đẩy nước vào thế chỗ khí HCl đã hòa tan.
-Dung dịch thu được là axit nên làm dung dịch quỳ tím ngả sang màu đỏ. Vậy, khí HCl tan rất nhiều trong nước. Người ta xác định được ở 2000C, một thể tích nước có thể hòa tan tới gần 500 thể tích khí HCl.
III - TÍNH CHẤT HÓA HỌC
-Khí hiđro clorua khô không làm quỳ tím đổi màu, không tác dụng được với CaCO3 để giải phóng khí CO2, tác dụng rất khó khăn với kim loại. Dung dịch hiđro clorua trong benzen cũng có tính chất tương tự hiđro clorua khô.
-Dung dịch hiđro clorua trong nước [dung dịch chứa axit clohiđric] là một dung dịch axit mạnh. Những tính chất chung của một axit [làm đỏ quỳ tím, tác dụng với bazơ, oxit bazơ, tác dụng với muối, tác dụng với kim loại] đều thể hiện rõ nét ở dung dịch axitHCl:
Mg[OH]2+2HCl→MgCl2+2H2O
CuO+2HCl→CuCl2+H2O
CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑
Fe+2HCl→FeCl2+H2↑
Axit clohiđric có tính khử:
-Do trong phân tử HCl, nguyên tố clo có số oxi hóa thấp nhất [-1]. Khi dung dịch HCl đặc tác dụng với chất oxi hóa mạnh như MnO2, KMnO4… thì HCl bị oxi hóa thành Cl2.
Ví dụ:
IV - ĐIỀU CHẾ
1. Trong phòng thí nghiệm
Người ta điều chế khí hiđro clorua từNaClrắn và axit sunfuric đậm đặc:
NaCl+H2SO4→NaHSO4+HCl
2NaCl+H2SO4→Na2SO4+2HCl2
-Phản ứng thứ nhất xảy ra ở nhiệt độ thường hoặc đun nóng không quá 25000C, phản ứng thứ hai xảy ra ở nhiệt độ cao hơn 40000C.
-Hòa tan khí HCl vào nước cất, ta được dung dịch axit clohiđric.
2. Trong công nghiệp
a]Trong công nghiệp, người ta cũng sản xuất axit clohiđric từ NaCl và H2SO4 đặc. Phương pháp này gọi là phương pháp sunfat.
b]Để thu được HCl tinh khiết, người ta sản xuất HCl bằng phương pháp tổng hợp từ hiđro và clo [thu được khi điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn].
Sơ đồ thiết bị sản xuất HCl trong công nghiệp
-Cần đốt để khơi mào cho phản ứng xảy ra trong buồng đốt T1 [làm bằng than chì hay thạch anh], sau đó phản ứng tự xảy ra [phản ứng tỏa nhiệt].
- Khí HCl được nước hấp thụ ở hai tháp hấp thụ T2 và T3 theo nguyên tắc ngược dòng tạo ra dung dịch axit clohiđric đặc.
c]Ngày nay, một lượng lớn HCl thu được trong công nghiệp từ quá trình clo hóacác chất hữu cơ[chủ yếu là các hiđrocacbon].
C2H6+ Cl2→ C2H5Cl + HCl