Получение соляной кислоты в лаборатории 9 класс кратко

Обновлено: 04.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Методическая разработка практической работы курса химии 9 класса в соответствии с УМК, включающим учебник: Г.Е Рудзитис. Неорганическая химия: учебник для 9 кл. общеобразовательных учреждений/ Г.Е Рудзитис, Ф.Г Фельдман. Программа рассчитана на 34 часа.

Рабочая программа подготовлена для образования детей-инвалидов с применением дистанционных образовательных технологий и электронного обучения.

Соляная кислота и ее соли.

Практическая работа 3. Получение соляной кислоты и изучение её свойств.

Цели: научиться получать соляную кислоту и изучить её свойства.

Выполнение работы:

Прочитайте задания. Посмотрите видеоэксперименты. Оформите отчет о практической работе в виде таблицы.

Получение соляной кислоты

В лаборатории получают соляную кислоту, растворяя в воде хлороводород, выделяющийся при нагревании твердого хлорида натрия с концентрированной серной кислотой:

Появление струек вызвано растворением хлороводорода в воде, образовавшаяся соляная кислота плотнее воды, поэтому она опускается на дно пробирки. Конец газоотводной трубки должен находиться на расстоянии 0,5-1,0 см от поверхности воды, для того, чтобы не засосало воду в пробирку, где хлорид натрия реагирует с серной кислотой.

Опыт 1. Получение соляной кислоты

Исследование химических свойств соляной кислоты

Полученную при растворении хлороводорода в воде соляную кислоту нужно разлить поровну в шесть пробирок. В первую пробирку опустить лакмусовую бумагу, во вторую пробирку - кусочек цинка или магниевые стружки, а в третью — кусочек меди. В четвёртую пробирку поместить немного оксида меди (II) и нагреть раствор. В пятую пробирку поместить немного свежеприготовленного гидроксида меди (II), в шестую — немного мела или другого карбоната. Со всеми ли металлами реагирует соляная кислота? Составьте уравнения реакций, протекающих между соляной кислотой и указанными металлами. Как объяснить образование в четвёртой и пятой пробирках растворов синего цвета, а в шестой – выделение газа? Составьте уравнения соответствующих реакций.

Соляная кислота окрашивает лакмусовую бумагу в красный цвет.

Zn + 2HCl ⟶ ZnCl2 + H2↑

Соляная кислота реагирует с магнием, наблюдается выделение газа:

Mg + 2HCl ⟶ MgCl2 + H2↑

Соляная кислота не реагирует с медью, т. к. в ряду напряжений металлов медь стоит после водорода.

CuO + 2 HCl t ⟶ CuCl 2 + H 2 O

Cu(OH)2 + 2HCl ⟶ CuCl2 + 2H2O

CaCO3 + 2HCl ⟶ CaCl2 + H2O + CO2↑

Распознавание соляной кислоты и её солей (опыт 6):

В одну пробирку нужно налить 1-2 мл разбавленной соляной кислоты, во вторую — столько же раствора хлорида натрия, а в третью — раствор хлорида кальция. Во все пробирки добавить по нескольку капель раствора нитрата серебра ( I ) или нитрата свинца ( II ) Pb ( NO 3)2. Необходимо проверить, растворяется ли выпавший осадок в концентрированной азотной кислоте. Напишите уравнения соответствующих реакций и подумайте, как можно отличить: а) соляную кислоту от других кислот; б) хлориды от других солей; в) растворы хлоридов от соляной кислоты. Почему вместо раствора нитрата серебра ( I ) можно также использовать раствор нитрата свинца ( II )? Напишите уравнения проведенных реакций и ответьте на вопрос, что является реактивом на соляную кислоту и её соли.

При добавлении нитрата серебра (I) в пробирки с растворами хлороводорода, хлорида натрия наблюдается выпадение белого творожистого осадка:

Концентрированная соляная кислота – это бесцветный раствор, сильно дымящий во влажном воздухе, с резким запахом.

Получение соляной кислоты:

Соляная кислота HCl получается при растворении газа хлороводорода воде. Хлороводород можно получить действием концентрированной серной кислоты на поваренную соль.

NaCl + H ₂ SO ₄ = HCl↑ + NaHSO ₄ (хлороводород + гидросульфат натрия)

Химические свойства:

Раствор хлороводорода в воде - соляная кислота - сильная кислота:

1) реагирует с металлами , стоящими в ряду напряжений до водорода:

2Al + 6HCl = 2AlCl ₃ + 3H ₂

3) с оксидами металлов :

MgO + 2HCl = MgCl ₂ + H ₂ O

4) с основаниями и аммиаком :

HCl + KOH = KCl + H ₂ O

5) с солями :

Образование белого осадка хлорида серебра - AgCl, нерастворимого в минеральных кислотах используется в качестве качественной реакции для обнаружения анионов Cl - в растворе.

Хлориды металлов - соли соляной кислоты, их получают взаимодействием металлов с хлором или реакциями соляной кислоты с металлами, их оксидами и гидроксидами; путем обмена с некоторыми солями

CaO + 2HCl = CaCl ₂ + H ₂ O

Большинство хлоридов растворимы в воде (за исключением хлоридов серебра, свинца и одновалентной ртути).

Применение соляной кислоты и ее солей:

1. Соляная кислота входит в состав желудочного сока и способствует перевариванию белковой пищи у человека и животных.

2. Хлороводород и соляная кислота используются для производства лекарств, красителей, растворителей, пластмасс.

3. Применение основных солей соляной кислоты:

KCl - удобрение, используется также в стекольной и химической промышленности.

HgCl ₂ - сулема - яд, используется для дезинфекции в медицине, для протравливания семян в сельском хозяйстве.

Hg ₂ Cl ₂ - каломель - не ядовита, слабительное средство.

NaCl - поваренная соль - сырье для производства соляной кислоты, гидроксида натрия, водорода, хлора, хлорной извести, соды. Применяется в кожевенной и мыловаренной промышленности, в кулинарии и консервировании.

ZnCl ₂ - для пропитки древесины против гниения, в медицине, при паянии.

AgCl - применяется в черно-белой фотографии, так как обладает светочувствительностью - разлагается на свету с образованием свободного серебра: 2AgCl = 2Ag + Cl ₂

Задания для повторения и закрепления

№1. Осуществите превращения по схеме:

№2. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса в следующей реакции:

Укажите окислитель и восстановитель; процессы окисления и восстановления.

Какое количество алюминия прореагирует с избытком соляной кислоты для получения 5,6 л водорода (н.у.)?

Соляная кислота (хлороводородная или хлористоводородная кислота) HCl — является раствором хлороводорода в воде, представляет собой сильную одноосновную кислоту.

Химическая формула хлороводорода:

Молярная масса хлороводорода составляет 36,46 г/моль. Соляная кислота является сильной кислотой: pKa = -7,1. Концентрированная соляная кислота содержит примерно 37 мас. % HCl.

Химические свойства, взаимодействие с солями и основаниями

На физические свойства соляной кислоты в большей степени оказывает влияние концентрация растворенного хлороводорода:

В условиях низкой температуры хлороводород с водой дает кристаллогидраты составов:

H C l . H 2 O (температура плавления −15,4 °С);
H C l . 2 H 2 O (температура плавления −18 °С);
H C l . 3 H 2 O (температура плавления −25 °С);
H C l . 6 H 2 O (температура плавления −70 °С).

При атмосферном давлении (101,3 кПа) хлороводород с водой образуют азеотропную смесь с температурой кипения 108,6 °С и содержанием HCl 20,4 мас. %. Соляная кислота является сильным электролитом и характеризуется химическими свойствами, которые являются общими для всех кислот.

Реакция соляной кислоты с металлами, которые расположены в ряду электрохимических потенциалов до водорода, приводит к образованию соли и выделению водорода в газообразном состоянии.

Соляная кислота взаимодействует с оксидами металлов, что сопровождается образованием растворимой соли и воды.

Соляная кислота взаимодействует с гидроксидами металлов. В результате образуется растворимая соль и вода, то есть протекает реакция нейтрализации.

Соляная кислота взаимодействует с солями более слабых кислот, к примеру, угольной.

Реакция соляной кислоты с сильными окислителями, в том числе, перманганатом калия, диоксидом марганца, приводит к выделению хлора в газообразном состоянии.

Соляная кислота вступает в химическую реакцию с аммиаком. В результате образуется густой белый дым, который состоит из микроскопических кристаллов хлорида аммония.

Качественная реакция на соляную кислоту и ее соли представляет собой взаимодействие с нитратом серебра. В результате образуется белый творожистый осадок хлорида серебра, который не растворяется в азотной кислоте.

Способы получения, техника безопасности

Получение хлороводорода в промышленности путем реакции горения водорода в хлоре:

Нагрев до температуры более 550 °C и наличие избытка поваренной соли являются условиями для протекания химической реакции по уравнению:

Перечисленные реакции не всегда протекают до конца и сопровождаются образованием основных хлоридов (оксихлоридов) переменного состава, к примеру:

Хлороводород отличается хорошей растворимостью в воде. Например, при 0 °C 1 объем воды способен поглотить 507 объемов HCl. В результате получают концентрированную 45 % кислоту. Следует отметить, что в условиях комнатной температуры характеристика растворимости HCl меньше, поэтому на практике обычно используют 36% соляную кислоту.

Соляную кислоту относят к веществам III класса опасности, согласно ГОСТ 12.1.007-76. Рекомендуемая ПДК в рабочей зоне составляет 5 мг / м 3 . Высококонцентрированная соляная кислота является едким веществом. При контакте соляной кислоты с кожей возникают сильные химические ожоги. С целью нейтрализации ожогов место поражения промывают большим количеством воды, затем обрабатывают 5% раствором соды (она нейтрализует кислоту). Максимально опасно попадание данного вещества в глаза (в значительном количестве).

В процессе открывания резервуаров с концентрированной соляной кислотой можно наблюдать выделение паров хлороводорода, которые, притягивая влагу из воздуха, образуют туман. Газообразное вещество способно раздражать глаза и дыхательные пути человека. Во время реакции с сильными окислителями в виде хлорной извести, диоксида марганца, перманганата калия соляная кислота образует хлор в газообразном состоянии с высокой степенью токсичности. На территории Российской Федерации ограничен оборот соляной кислоты концентрации 15 % и выше.

Применение соляной кислоты

Соляная кислота представляет собой одну из наиболее ценных кислот в химии. Ежегодно в мире производят миллионы тонн данного соединения. Соли соляной кислоты активно применяют в разных сферах хозяйственной деятельности. Краткий список областей использования соляной кислоты:

гидрометаллургия;
гальванопластика;
травление, декапирование и лужение металлических поверхностей;
пищевое производство (соляная кислота играет роль регулятора кислотности и является добавкой Е507);
медицина (вещество в смеси с ферментом пепсином характеризуется лечебным эффектом и применяется в качестве лекарственного препарата при недостаточной кислотности желудка).

Желудок человека каждый день обновляет свою поверхность взамен пострадавшей от желудочного сока, в котором содержится соляная кислота. Соляная кислота обеспечивает переваривание пищи в желудке и устраняет разнообразные болезнетворные бактерии. Желудочный сок человека является достаточно агрессивным составом. К примеру, жидкость полностью растворяет бритвенное лезвие в течение недели. Данное свойство желудочного сока объясняется как раз наличием в составе соляной кислоты.

В школе вы перешли к изучению такого класса неорганических соединений, как кислоты. Программа образования предусматривает запоминание учениками названий и формул шести представителей этой группы. И, просматривая предоставленную учебником таблицу, вы замечаете в списке кислот ту, которая стоит первой и заинтересовала вас в первую очередь, - соляную. Увы, на занятиях в школе ни свойства, ни любая другая информация о ней не изучается. Поэтому жаждущие получить знания вне школьной программы ищут дополнительные сведения во всяческих источниках. Но частенько многие не находят нужную информацию. И поэтому тема сегодняшней статьи посвящается именно данной кислоте.

Определение

Соляная кислота является сильной одноосновной кислотой. В некоторых источниках ее могут называть хлоро- и хлористоводородной, а также хлористым водородом.

Она представляет собой бесцветную и дымящуюся на воздухе едкую жидкость (фото справа). Однако техническая кислота из-за наличия в ней железа, хлора и других добавок имеет желтоватый цвет. Самая большая ее концентрация при температуре 20 о С равняется 38%. Плотность соляной кислоты с такими параметрам равна 1,19г/см 3 . Но это соединение в разной степени насыщенности имеет совершенно разные данные. При уменьшении концентрации происходит снижение числового значения молярности, вязкости и температуры плавления, однако повышается удельная теплоемкость и температура кипения. Затвердевание соляной кислоты любой концентрации дает различные кристаллогидраты.

Химические свойства

Все металлы, которые стоят до водорода в электрохимическом ряду их напряжения, могут взаимодействовать с этим соединением, образуя соли и выделяя газообразный водород. Если их заменить оксидами металлов, то продуктами реакции станут растворимая соль и вода. Такой же эффект будет и при взаимодействии соляной кислоты с гидроксидами. Если же к ней добавить любую соль металлов (например, карбонат натрия), остаток которой был взят из более слабой кислоты (угольной), то образуются хлорид этого металла (натрия), вода и газ, соответствующий кислотному остатку (в данном случае - углекислый).

Получение

Обсуждаемое сейчас соединение образуется, когда в воде растворяют газообразный хлороводород, который можно получить, сжигая водород в хлоре. Соляная кислота, которую получили при помощи такого способа, носит название синтетической. Также источником для добывания этого вещества могут служить абгазы. И такую соляную кислоту будут называть абгазной. В последнее время уровень производства соляной кислоты с помощью этого метода гораздо выше, чем ее получение синтетическим способом, хотя последний дает соединение в более чистом виде. Это все пути его добывания в промышленности. Однако в лабораториях соляную кислоту получают тремя способами (первые два отличаются только температурой и продуктами реакции) при помощи различных видов взаимодействия химических веществ, таких как:

Воздействие насыщенной серной кислоты на хлорид натрия при температуре 150 о С.
Взаимодействие приведенных выше веществ в условиях с температурой 550 о С и выше.
Гидролиз хлоридов алюминия или магния.

Гидрометаллургия и гальванопластика не могут обойтись без использования соляной кислоты, где она нужна, чтобы очищать поверхность металлов при лужении и паянии и получать хлориды марганца, железа, цинка и других металлов. В пищевой промышленности это соединение знают как пищевую добавку E507 - там это регулятор кислотности, необходимый для того, чтобы изготовить сельтерскую (содовую) воду. Концентрированная соляная кислота также находится в желудочном соке любого человека и помогает переваривать пищу. Во время данного процесса ее степень насыщенности уменьшается, т.к. этот состав разбавляется едой. Однако при продолжительном голодании концентрация соляной кислоты в желудке понемногу увеличивается. А так как данное соединение очень едкое, это может привести к язве желудка.

Заключение

Соляная кислота может быть как полезной, так и вредной для человека. Ее попадание на кожу приводит к появлению сильных химических ожогов, а пары данного соединения раздражают дыхательные пути и глаза. Но если обращаться с этим веществом осторожно, оно может не раз пригодиться в деятельности человека.

Разработка практической работы по теме "Получение соляной кислоты и изучение ее свойств" может быть использована при проведении уроков 9 класса. Включает в себя задания и вариант оформления отчета о работе.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2 9 класс

ПОЛУЧЕНИЕ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ И ИЗУЧЕНИЕ ЕЕ СВОЙСТВ

Цель работы: Получить соляную кислоту. Изучить ее свойства, научиться отличать соляную кислоту и ее соли от других кислот и солей.

Оборудование: лабораторный штатив с лапкой, спиртовка, спички, пробирки, газоотводная трубка, вата.

Реактивы: NaCl (крист.), H₂SO₄ (конц.), AgNO₃ (р-р), Mg, NaCl (р-р), CaCl₂ (р-р), CuO (тв.), CuSO₄(р-р), NaOH (р-р), СaCO₃(тв.), вода, лакмус.

I. Инструктаж по технике безопасности перед началом работы

II. Выполнение работы

1. Получение соляной кислоты

В пробирку насыпать немного поваренной соли и прилить концентрированную серную кислоту так, чтобы кислота смочила соль. Закрыть пробирку газоотводной трубкой. Укрепить пробирку в лапке штатива (смотри рисунок). Конец газоотводной трубки опустить в пробирку с водой так чтобы он был на расстоянии 0,5 – 1 см от поверхности воды. Затем смесь соли и кислоты осторожно нагреть.

Следите за тем, чтобы газоотводная трубка не касалась воды!

Иначе воду перебросит в горячую пробирку-реактор и стекло лопнет

Наблюдайте за происходящим в пробирке с водой

2. Исследование свойств соляной кислоты

1). Отношение кислоты к индикатору

В пробирку с раствором соляной кислоты HCl добавить лакмус

2). Взаимодействие с металлами

В пробирку с раствором соляной кислоты HCl добавить Mg

Уравнение реакции: Mg + HCl =

3). Взаимодействие с оксидами металлов

В пробирку с раствором соляной кислоты добавить горошину оксида меди CuO

Пробирку немного нагреть (не кипятить!).

Уравнение реакции: CuO + HCl =

4). Взаимодействие с основаниями

В пробирку со свежеосаденным гидроксидом меди (II) Cu(OH)₂ 1 – 2 мл раствора соляной кислоты (до растворения осадка)

Уравнение реакции: Cu(OH)₂ + HCl =

5). Взаимодействие с солями

В пробирку с CaCO₃ добавить раствор соляной кислоты HCl

Уравнение реакции: CaCO₃ + HCl =

3. Распознавание соляной кислоты и ее солей (качественная реакция на хлориды)

В пробирки с р-ром соляной кислоты и хлорида натрия добавить несколько капель раствора нитрата серебра AgNO₃ (качественная реакция на ион хлора Cl - )

Уравнения реакций: HCl + AgNO₃ =

Выполните отчет по работе

(Результаты исследования занести в таблицу)

Название опыта

Уравнение реакции

(молекулярное, сокращенное ионное)

1. Получение соляной кислоты

Выделение газа и растворение его в воде. От поверхности воды вниз опускаются струйки тяжелой жидкости

NaCl + H₂SO₄ =

В лаборатории соляную кислоту можно получить при взаимодействии _______ и ________.

2. Исследование свойств соляной кислоты

1). Отношение кислоты к индикатору

Лакмус __________

При диссоциации соляной кислоты образуется ион _______(катион) и хлорид ион (________).

2). Взаимодействие с магнием

Растворение металла и выделение газа

Mg + HCl =

Активные металлы вытесняют _______ из раствора соляной кислоты.

3). Взаимодействие с оксидом меди (II)

Растворение оксида меди (II) и образование раствора _____ цвета.

Основный Оксид и кислота при взаимодействии образуют ________ и воду.

4). Взаимодействие с гидроксидом меди (II)

Растворение осадка и образование голубого раствора

Cu(OH)₂ + HCl =

При взаимодействии кислоты с основаниями образуется растворимая ________ и вода.

5). Взаимодействие с карбонатом кальция

Выделение газа

CaCO₃ + HCl =

При взаимодействии соли и кислоты в одном сосуде – происходит обмен ионами. Реакция между солью и кислотой происходит тогда, когда может образоваться осадок или выделиться газ.

Читайте также: