解放军文职招聘考试氟化氢和氢氟酸

 氟化氢和氢氟酸 

一、卤化氢的性质
卤化氢都是具有强烈刺激性臭味儿的无色气体。在空气中会“冒烟”，这是因为它们与空气中的水蒸气结合形成了酸雾。
                           卤化氢和氢卤酸的性质

 
由表中的数据可以看出：
卤化氢的性质按 HCl — HBr — HI 的顺序有规律的地变化，例如它们的熔沸点随着分子量的增加而升高。但 HF 表现例外，它的熔沸点和汽化热反常，特别高，它生成时放出的热量及键能都很大。
反常的原因是 HF 分子之间存在氢键，而其他卤化氢分子中没有这种缔合作用。因此 HF 的熔沸点和汽化热特别高。
卤化氢都是极性分子， HF 分子极性最大， HI 分子极性最小。它们在水中有很大的溶解度。卤化氢的水溶液叫氢卤酸。
二、氢卤酸的性质
除氢氟酸外，其余的氢卤酸都是强酸，并按照 HCl — HBr — HI 的顺序，酸性依次增强。
在常压下蒸馏氢卤酸，都可以得到溶液的组成和沸点恒定不变的恒沸溶液。
强酸性和卤离子的还原性是氢卤酸的主要化学性质。卤离子的还原能力按 F - ＜ Cl - ＜ Br - ＜ I - 的顺序依次增强。
例如：氢碘酸在常温时即可被空气中的氧气所氧化；而氢溴酸和氧的反应进行得很慢；氢氯酸即盐酸不能被氧气所氧化，但在强氧化剂作用下可以表现出还原性；而氢氟酸没有还原性。
4HI ＋ O 2 → 2I 2 ＋ 2H 2 O
4HBr ＋ O 2 → 2Br 2 ＋ 2H 2 O （慢）
4HCl ＋ O 2 ≠ 不反应
三、卤化氢和氢卤酸的制备
1 、金属卤化物与浓硫酸作用
（ 1 ）氟化氢和氢氟酸的制备
用萤石为原料制取氟化氢，氟化氢用水吸收就成为氢氟酸。要把氢氟酸保存在铅、石蜡或塑料瓶中，因为氢氟酸能与 SiO 2 或硅酸盐 ( 玻璃的主要成分 ) 反应生成气态的、易挥发的 SiF 4 ，而其它的氢卤酸都没有这个性质。
CaF 2 ＋ H 2 SO 4 ( 浓 ) ＝ CaSO 4 ＋ 2HF ↑ ①
4HF ＋ SiO 2 ＝ SiF 4 ↑＋ 2H 2 O
6HF ＋ CaSiO 3 ＝ SiF 4 ↑＋ CaF 2 ＋ 3H 2 O
（ 2 ）氯化氢和氢氯酸的制备
反应②是实验室制备氯化氢的方法，氯化氢用水吸收就成为氢氯酸即盐酸。
NaCl ＋ H 2 SO 4 ( 浓 ) ＝ NaHSO 4 ＋ HCl ↑ ②
（ 3 ）溴化氢和氢溴酸，碘化氢和氢碘酸的制备
用反应③和④的方法不能制备出纯的溴化氢和碘化氢。因为生成的 HBr 和 HI 会被浓硫酸进一步氧化。
NaBr ＋ H 2 SO 4 ( 浓 ) ＝ NaHSO 4 ＋ HBr ↑ ③
NaI ＋ H 2 SO 4 ( 浓 ) ＝ NaHSO 4 ＋ HI ↑ ④
2HBr ＋ H 2 SO 4 ( 浓 ) ＝ SO 2 ＋ Br 2 ＋ 2H 2 O
8HI ＋ H 2 SO 4 ( 浓 ) ＝ H 2 S ↑＋ 4I 2 ＋ 4H 2 O
在实验室中用金属卤化物制取溴化氢和碘化氢，要用没有氧化性和挥发性的磷酸来代替浓硫酸。将溴化氢或碘化氢溶于水就可以得到氢溴酸或氢碘酸。
NaBr ＋ H 3 PO 4 ＝ NaH 2 PO 4 ＋ HBr ↑
NaI ＋ H 3 PO 4 ＝ NaH 2 PO 4 ＋ HI ↑
2 、非金属卤化物水解
采用非金属卤化物水解的方法制取 HBr 和 HI 。例如反应式⑤是把溴滴加到磷和少许水的混合物上制取 HBr ，反应式⑥是把水滴加到磷和碘的混合物上制取 HI 。
3Br 2 ＋ 2P ＋ 6H 2 O ＝ 2H 3 PO 3 ＋ 6HBr ↑ ⑤
3I 2 ＋ 2P ＋ 6H 2 O ＝ 2H 3 PO 3 ＋ 6HI ↑ ⑥