氯化氢的性质

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1、氯化氢的性质无色有刺激性气味的气体。标准状态下密度为1.00045克/升，熔点-114.80℃，沸点-85℃。在空气中发白雾，溶于乙醇、乙醚，极易溶于水。实验室中用水吸收时不得把导管口伸入水下，而要在导管口连接倒放的漏斗，使其边缘紧贴水面以利吸收并防止倒吸。因HCl的沸点低，不易液化，若混入少量氯气可用活性炭吸附掉易液化的C12。若Cl2中混入HCl则可用少量水或饱和食盐水洗气以除去溶解度甚大的HCl。干燥HCl气不活泼，对锌、铁均无反应。其水溶液叫盐酸，常用的浓盐酸密度为l.18～l.19克/厘米

2、3(含HCl36～38％的溶液)相当于12摩/升左右。浓盐酸是挥发性强酸，加热蒸发时则HCl逸出得比水多，致使浓度下降，至20％即不再下降，成为“恒沸点溶液”。盐酸具有酸的通性，其酸根Cl-无氧化性，为非氧化性酸1．氢的构成及热物理性质 　　氢有三种同位素：原子量为1的氕（符号H）；原子量为2的氘（符号D）和原子量为3的氚（符号T）。氕（通称氢）和氘（亦称重氢）是稳定的同位素；氚则是一种放射性同位素，半衰期为12.26年。氚放出b射线后转变成。氚是极稀有的，在1018个氢原子中只含有0.4~67个氚

3、原子，所以自然氢中几乎全部是氕（H）和氘（D），它们的含量比约为6400：1。不论是那种方法获得的氢，其中氕的含量高达99.987%，氘（D）含量的范围在（0.013~0.016）%之间。事实上，因为氢是双原子气体，所以绝大多数的氘原子都是和氕原子结合在一起形成氘化氢（HD）。分子状态的氘-D2在自然氢中几乎不存在。因此，普通的氢实际上是H2和HD的混合物，HD在混合物里的数量在（0.026~0.032）%之间。 　　在通常状况下，氢是无色、无味无嗅的气体，极难溶解于水。氢是所有气体中最轻的，标准状

4、态下的密度为0.0899，只有空气密度的/14.38。在所有的气体中，氢的比热容最大、热导率最高、粘度最低。氢分子以超过任何其它分子的速度运动，所以氢具有最高的扩散能力；不仅能穿过极小的空隙，甚至能透过一些金属，如钯（Pd）从240开始便可以被氢渗透。 　　氢的转化温度比室温低得很多，其最高转化温度约为204K。因此，必须把氢预冷到此温度以下再节流方能产生冷效应。 　　众所周知，氢是一种易燃易爆物质。氢气在氧或空气中燃烧时产生几乎无色的火焰（若氢中不含杂质）,其传播速度很快，达2.7m/s；着火能很

5、低，为0.2mJ。在大气压力及293K时氢气与空气混合物的燃烧体积分数范围是（4~75）%（以体积计）；当混合物中氢的体积分数为（18~65）%时特别容易引起爆炸。因此进行液氢操作时需要特别小心。而且应对液氢纯度进行严格的控制与检测。 　　氢不仅在低温技术中可以用作工质，或者液化之后可作为低温冷却剂，而且氢还是比较理想的清洁能源。在火箭技术中氢被作为推进剂，同时利用氢为原料还可以产生重氢，以满足核动力的需要。 　　二、氢的正仲转化 　　由双原子构成的氢分子H2内，由于两个氢原子核自旋方向的不同，故存

6、在着正、仲两种形状。正氢（o－H2）的原子核自旋方向相同，仲氢（p－H2）的原子核自旋方向相反。正、仲态的平衡组成与温度有关。表7－3列出了不同温度下平衡状态的氢（称为平衡氢，用符号e-H2表示）中仲氢的质量分数。 　　在通常温度时，平衡氢是含75%正氢和25%仲氢的混合物，称为正常氢（或标准氢），用符号n-H2表示。高于常温时，正－仲态的平衡组成不变；低于常温时，正－仲态的平衡组成将发生变化。温度降低，仲氢所占的百分率增加。如在液氢的标准沸点时，氢的平衡组成为0.20%正氢和99.8%仲氢（实际应

7、用中则可按全部为仲氢处理）。 　　在一定条件下，正氢可以变成为仲氢，这就是通常所说的正－仲态转化。在气态时，正－仲态转化只能在有催化剂（触媒）的情况下发生；液态氢则在没有催化剂的情况下也会自发地发生正－仲转化，但转化速率很缓慢。譬如液化的正常氢最初具有原来的气态氢的组成，但仲氢的百分率xp－H2将随时间而增大，可按下式近似计算 　Ｘ(P-H2) ≈ (0.25＋0.00855t)/(1＋0.00855t)　　　　（８－1） 式中 t－时间（h）。若时间为100h，Ｘ(P-H2)将增大到59.5%。 

8、　　氢的正－仲转化是一放热反应，转化过程中放出的热量和转化时的温度有关。氢的正－仲转化热随温度升高而减小。在低温（T<60K）时，转化热实际上几乎保持恒定，约等于706kJ/kg。 　　正常氢转化成相同温度下的平衡氢所释放的热量：液态正常氢转化时放出的热量超过气化潜热（447kJ/kg）。由于这一原因，即使在一个理想的绝热容器中，在正－仲态转化期间，储存的液态正常氢亦会发生气化；在起始的24h内约18％的液氢要蒸发损失掉，100h后损失将超过40％。为了减少液氢在储存