Номер 1, страница 58 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 3. Галогены. Параграф 15. Соляная кислота и её соли. Подумай, ответь, выполни... - номер 1, страница 58.

Условие.

1. Как в лабораторных условиях и в промышленности получают соляную кислоту? Составьте уравнения соответствующих реакций.

Решение.

Решение 2.

Соляную кислоту ($HCl$) можно получать различными способами, которые отличаются в зависимости от масштабов производства (лаборатория или промышленность) и требуемой чистоты продукта.

В лабораторных условиях

В лаборатории газообразный хлороводород, из которого затем получают соляную кислоту, получают действием концентрированной серной кислоты на твердый хлорид натрия (поваренную соль). Этот метод основан на том, что серная кислота является сильной и нелетучей кислотой, способной вытеснять летучий хлороводород из его солей при нагревании.

Реакция может протекать в две стадии:

1. При умеренном нагревании (до 150 °C) образуется кислая соль — гидросульфат натрия:

   $NaCl_{(тв)} + H_2SO_{4(конц)} \xrightarrow{t} NaHSO_{4(тв)} + HCl_{(г)}\uparrow$

2. При более сильном нагревании (свыше 200 °C) и избытке хлорида натрия, реакция идет до конца с образованием средней соли — сульфата натрия:

   $2NaCl_{(тв)} + H_2SO_{4(конц)} \xrightarrow{t} Na_2SO_{4(тв)} + 2HCl_{(г)}\uparrow$

Обычно в лаборатории проводят реакцию по первому уравнению, так как она требует более низкой температуры и позволяет избежать спекания реакционной массы. Выделившийся газообразный хлороводород ($HCl$) затем собирают и растворяют в дистиллированной воде, получая соляную кислоту.

Ответ: В лабораторных условиях соляную кислоту получают реакцией твердого хлорида натрия с концентрированной серной кислотой при нагревании. Уравнение реакции: $NaCl + H_2SO_{4} \xrightarrow{t} NaHSO_4 + HCl\uparrow$.

В промышленности

В промышленных масштабах соляную кислоту получают несколькими способами, основной из которых — синтетический.

1. Синтетический метод. Это основной способ получения чистой соляной кислоты. Водород и хлор, которые являются продуктами электролиза водных растворов хлорида натрия, сжигают в специальных печах в потоке друг друга.

   $H_{2(г)} + Cl_{2(г)} \rightarrow 2HCl_{(г)}$

   Реакция сильно экзотермична. Полученный газообразный хлороводород высокой чистоты поглощается (абсорбируется) водой в специальных колоннах, в результате чего образуется концентрированная соляная кислота.

2. Получение из побочных газов (абгазная кислота). Хлороводород также является побочным продуктом во многих процессах хлорирования органических веществ, например, при производстве винилхлорида из этилена.

   $C_2H_4 + Cl_2 \rightarrow C_2H_4Cl_2$

   $C_2H_4Cl_2 \xrightarrow{t, kat} C_2H_3Cl + HCl$

   Образующийся хлороводород (абгаз) улавливают и растворяют в воде. Качество такой кислоты ниже, чем у синтетической, из-за возможных примесей.

Ответ: В промышленности соляную кислоту получают в основном прямым синтезом из водорода и хлора. Уравнение реакции: $H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl$.