【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的备注。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。 

第一章卤族元素 

§1-4氯跟氢的化合物：氯化氢，盐酸

【01】前面我们简单介绍了氯气，现在再来研究一下氯的几种重要的化合物。首先要研究的是氯跟氢的化合物，那就是氯化氢()。

氯化氢的性质

【02】氯化氢是一种无色气体，具有强烈的刺激性气味，闻到后会使人咳呛。它比空气稍重，和相同条件下同体积空气的重量的比是1.3。氯化氢极易溶解于水，在0℃时，1体积的水大概能够溶解500体积左右的氯化氢气体。它在空气里会产生白雾，如果我们在贮盛氯化氢气体的瓶口呵气，这种白雾更加明显，这是氯化氢气体溶解在空气里的水蒸气后所生成的一种酸雾。

【03】氯化氢在水里的极大的溶解性，可以通过下面的“喷泉实验”充分地得到证明。

【04】实验装置如图1-9所示，在干燥的广口瓶A里集满氯化氢气体，广口瓶B盛水约三分之二，并滴入几滴紫色的石蕊试液。实验时，先在a管口处向B瓶内吹气，只要B瓶里的液体有几滴升入A瓶里，立刻停止吹气。由于氯化氢在水里的溶解度很大，这几滴水进入A瓶后，就能把A瓶里几乎全部的氯化氢气体溶解，使得A瓶近乎变成真空.由于大气压强的作用，B瓶里的紫色液体就会通过玻璃管b猛烈地冲入A瓶，象喷泉一样地在玻璃管口喷射出来。同时，喷入A瓶的紫色液体立刻变成红色，这是因为氯化氢气体溶解后产生盐酸的缘故。

【05】氯化氢气体溶解于水后生成盐酸，但氯化氢气体的化学性质和盐酸却是极不相同的。我们知道，盐酸是一种强酸，它具有酸类的一切通性，但干燥的氯化氢气体的化学性质非常稳定，完全没有酸性，不能使干燥的蓝色石蕊试纸变红。当润湿的蓝色石蕊试纸遇到氯化氢气体时，虽然能够变红，但这并不是氯化氢气体本身的性质，而是由于氯化氢气体溶解在试纸上的水里后产生的盐酸所发生的作用的结果。

【06】氯化氢气体溶解于水产生性质完全不同的盐酸这一事实，进一步说明了物质溶解过程的复杂性（第一册§4-2）【山注，化1-4-02，传送门CV20630497】，使我们更理解物质的溶解过程不能认为都是简单的物理过程。同时，氯化氢气体溶解于水时，有大量的热量放出，这也说明了在氯化氢气体的溶解过程里，包含着氯化氢分子和水分子间的化学反应。

【07】虽然氯化氢气体溶解于水生成盐酸，包含着溶质分子和溶剂分子间的化学反应，但盐酸还是用分子式来表示。这只是一种近似的、简单化的表示方法。实际上，在氯化氢气体的水溶液（即盐酸）里，并不真实存在着HC1的分子。关于这个问题，在学习到第四章“电离学说”时将再详细说明。

习题1-4(1)

1、利用气体克分子体积概念，从氯化氢的分子量，计算1升氯化氢气体在标准状况下的重量。【1.629克】

2、用嘴向氯化氢气体呵气，有什么现象发生？为什么？

3、为什么氯化氢气体不能使干燥的蓝色石蕊试纸变红，但能使潮湿的蓝色石蕊试纸变红？

4、什么实验可以证明氯化氢气体在水里具有很大的溶解性？

氯化氢和盐酸的实验室制法

【08】盐酸是氯化氢的水溶液。因此，要制造盐酸首先要制得氯化氢。制取氯化氢的可能的途径，可以根据第一册第五章所讲的酸（无氧酸）的一般制法推导出来【山注，酸的一般制法参见，化1-5-04第54~56段，传送门CV20850981】。

【09】在第一册第五章里已经讲到，无氧酸的一般制法有两种，即：(1)非金属单质跟氢气的化合反应，(2)盐跟酸的复分解反应。

【10】现在我们要制造氯化氢，这两个方法是不是都适用呢？需用的原料是什么呢？反应进行能否近乎完成呢？需要怎样的外界条件呢？在应用某类物质的一般制法来制取某种具体物质时，这些具体问题都是必须考虑的。

【11】如果用第一个方法来制取氯化氢，需用的非金属单质当然就是氯气，即在一定条件下使氯气跟氢气直接发生化合反应，生成氯化氢。在前面谈到氯气性质时，对这个反应我们已经初步研究过了。当阳光直接照射或者点燃氯气和氢气的混和气体时，就会发生爆炸而化合，生成氯化氢。但是这个方法由于很难控制，只能作为氯气的性质来研究，而不能用作氯化氢的制法。现在工业上所采用的是用氯气在纯净的氢气里燃烧的方法来制取氯化氢。

【12】关于第二个方法，需用的盐当然是盐酸盐（就是氯化物），最常用的是氯化钠，因为它是一种价廉易得的氯化物。所用的酸应该是比盐酸难挥发的，常用的是硫酸，它的沸点比盐酸高得多。

【13】第一个方法的操作比较麻烦，所需设备也较复杂。因此，在实验室里制取少量氯化氢，一般采用第二个方法。这个方法虽然要消耗掉价钱比较贵的硫酸，但制取很方便，反应容易控制，是符合实验室的要求的。

【14】在实验室里制取氯化氢气体所用的仪器装置，大致和制取氯气时的相仿（图1-10(a)）。在烧瓶里所装的是食盐，硫酸自分液漏斗加入。

【15】食盐跟硫酸反应，如果加热温度不太高时，结果生成酸式盐（硫酸氢钠）和氯化氢，所起反应的化学方程式是：

【山注，2NaCl+H_2SO_4（浓）\mathop{=\!=}\limits^{微热}\mathop{NaHSO_4}\limits_{硫酸氢钠} +HCl↑】

【16】如果加强热(1000℃左右)，结果生成正盐（硫酸钠）和氯化氢，所起反应的化学方程式是：

【山注，2NaCl+H_2SO_4（浓）\mathop{=\!=}\limits^{强热}Na_2SO_4 +2HCl↑】

【17】在实验室里，反应一般只是进行到产生酸式盐的阶段。

【18】氯化氢比氯气更易溶解于水，且比空气重，因此必须采用“下方排空气法”来收集。用来集取氯化氢气体的集气瓶，必须是完全干燥的，因为即使集气瓶的内壁上只是附有几滴水滴，它所能溶解的氯化氢气体的体积，已将是十分可观的了。

【19】氯化氢是无色气体，不能利用颜色来辨别集气瓶里气体已否集满。但氯化氢气体遇到空气里的水蒸气会产生白雾，因此只要随时向瓶口呵气，如果看到瓶口出现浓厚的白雾时，表示瓶中气体已经集满。或者在瓶口放一张润湿的蓝色石蕊试纸，当蓝色石蕊试纸变红色时，说明瓶中气体已集满了（为什么？可参看前面氯化氢的性质)。

【20】如果在氯化氢的导管口连接一个漏斗，使漏斗口的边缘刚好浸入烧杯里的水面下（图1-10(b)），氯化氢溶解在水里，便制得盐酸。

【21】在做这个实验时，不能将导管直接插入水里而必须连接一个漏斗，这是因为氯化氢极易溶解于水，如果把导管直接插入水里，由于氯化氢气体的迅速溶解，烧瓶里的压强急剧下降，烧杯里的水就会向烧瓶倒流。这时烧瓶的温度很高，当冷水流入时，烧瓶就会破裂。在导管口接一漏斗后，当水升入漏斗时，烧杯里的水面就降到漏斗边缘以下，漏斗里的水立刻回落下来，不致倒流进烧瓶里去。

【22】盐酸的工业制法，将在§1-6介绍。

习题1-4(2)

1、绘出实验室里制取氯化氢和盐酸的装置图，并写出反应的化学方程式。

2、用硫酸跟食盐制取氯化氢时，为什么所用硫酸必须是相当浓的？

3、实验室里制取盐酸时，为什么不能将发生器（即发生气体的烧瓶)的导管直接插入水里，而必须在导管口连接一个漏斗？

4、用硫酸跟食盐，或氯化钾()，或氯化镁（)，或氯化锌()起反应，生成1克分子的氯化氢，需用这四种盐各多少克？【58.5克，74.5克，47.5克，68克】

5、如果实验室里没有盐酸，可以用浓硫酸加入食盐和二氧化锰的混和物（并加热）来制取氯气。写出反应的化学方程式。

6、食盐5克跟足量的硫酸反应后生成的氯化氢气体，如果完全吸收在100克水里，问所成盐酸的百分比浓度是多少？【3%】

盐酸的性质和用途

【23】盐酸是氯化氢的水溶液。常用的浓盐酸是37%的氯化氢溶液，也就是说，在100克这种盐酸里，含有37克的氯化氢和63克的水。它的比重是1.19。这样浓度的盐酸在空气里会产生浓厚的白雾，并有强烈的氯化氢的刺激性气味。

【24】盐酸是一种容易挥发的、酸性很强的无氧酸。它具有酸(无氧酸)的一切通性。例如，盐酸的稀溶液有酸味；能使紫色的石蕊试液或蓝色的石蕊试纸变红；能跟活泼的金属（在金属活动顺序表里排在氢以前的金属）发生置换反应放出氢气；能跟碱、碱性氧化物发生复分解反应生成盐和水；也能跟某些盐类反应生成新酸和新盐（第一册§5·4）【山注，化1-5-04，传送门CV20850981】。

【25】盐酸除了表现出以上这些酸的通性外，必然还有它本身的特性。例如盐酸跟金属、碱、碱性氧化物、盐等反应后产生的盐都是盐酸盐（而不是其他的盐）。另外，我们已知在氯化物中只有氯化银和氯化亚汞是不溶性的，因此，盐酸只有在跟银盐或者亚汞盐反应时，才会有不溶性的沉淀产生。

【26】盐酸是最重要的酸类之一，在实验室里盐酸是一种重要的试剂，常用它来中和碱类、溶解碱性氧化物等。在制造氢气、某些挥发性酸[例如、(实际上是制造)等]时也常使用它。另外，盐酸也被用来制取氯气和许多氯化物。盐酸在工业上的应用也很大，例如在焊接作业上，盐酸可以用来清除金属表面的氧化物，在食品工业上，盐酸常用来制造葡萄糖、胶等。此外，盐酸还大量地用来制造人造橡胶、染料、塑料、药剂以及氯化钡、氯化锌等氯化物。

习题1-4(3)

1、液态氯化氢和盐酸有什么区别？

2、氢氧化钠溶液吸收氯气的反应，分两步进行：(1)氯气跟氢氧化钠溶液里的水反应生成盐酸和次氯酸；(2)生成的盐酸和次氯酸被氢氧化钠中和。试写出这两步反应的化学方程式。

3、金属镁、氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁都能跟盐酸反应生成氯化镁。分别写出它们反应的化学方程式。

4、完全中和浓度为6M的盐酸溶液50毫升，需用浓度为2M的氢氧化钠溶液多少毫升？【150毫升】

5、制取浓度为6M的盐酸溶液1000毫升，需用31.5%（比重是1.16)的盐酸多少毫升？【600毫升】

6、如果在盐酸中注入少许浓硫酸，盐酸即发出白色的浓烟。试说明发生此种现象的原因。[提示：浓硫酸具有强烈的吸水性]