【除去氯气中的氯化氢气体用饱和的氯化钠溶液或水,为什么?】在化学实验中,常常需要对气体进行净化处理。例如,在制取氯气的过程中,常会混入少量的氯化氢(HCl)气体。为了去除这些杂质气体,常用的方法是使用饱和氯化钠溶液或水进行洗涤。但为何选择这两种物质呢?下面将从原理和实际应用两个方面进行总结。
一、原理分析
1. 氯气与氯化氢的性质差异
- 氯气(Cl₂)是一种非极性分子,微溶于水,但在水中会发生部分反应生成盐酸和次氯酸。
- 氯化氢(HCl)是一种强酸性气体,极易溶于水,形成盐酸。
2. 饱和氯化钠溶液的作用
- 当氯气中含有HCl时,若用饱和NaCl溶液洗涤,由于HCl极易溶于水,会被大量吸收。
- 而Cl₂在饱和NaCl溶液中的溶解度较低,因此不会被大量吸收,从而实现分离。
- 此外,加入NaCl可以抑制Cl₂在水中的溶解,因为同离子效应使得Cl₂的溶解度降低。
3. 水的作用
- 水同样可以吸收HCl气体,但由于Cl₂在水中的溶解度相对较高,直接用水洗涤会导致Cl₂也部分溶解,造成损失。
- 因此,用水洗涤不如饱和NaCl溶液效果好,但仍然可以用于初步去除HCl。
二、对比总结
项目 | 饱和氯化钠溶液 | 水 |
HCl吸收能力 | 强 | 强 |
Cl₂溶解性 | 低 | 高 |
同离子效应 | 有 | 无 |
实际应用效果 | 更优 | 较差 |
是否推荐使用 | 推荐 | 不推荐 |
三、结论
综上所述,除去氯气中的氯化氢气体时,使用饱和氯化钠溶液比用水更有效。这是因为饱和NaCl溶液能显著降低Cl₂的溶解度,同时高效吸收HCl气体,从而实现选择性去除杂质的目的。而单纯用水洗涤虽然也能去除HCl,但会伴随Cl₂的较大损失,因此不推荐作为首选方法。
通过合理选择洗涤剂,可以在保证气体纯度的同时减少资源浪费,提高实验效率。