Để điều chế HCl trong công nghiệp, người ta sử dụng phương pháp

Để điều chế HCl trong công nghiệp, người ta sử dụng phương pháp được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 10 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

Câu hỏi: Để điều chế HCl trong công nghiệp, người ta sử dụng phương pháp

1. clo hoá các hợp chất hữu cơ.
2. phương pháp tổng hợp.
3. phương pháp sunfat.
4. phương pháp khác.

Lời giải

Đáp án: B. phương pháp tổng hợp.

Để điều chế khí HCl trong công nghiệp, người ta sử dụng phương pháp tổng hợp.

Giải thích

Trong công nghiệp, HCl được điều chế bằng phương pháp tổng hợp. Phương trình điều chế như sau:

H₂ + Cl₂ -> 2HCl

Đáp án cần chọn là: B

Quy trình điều chế HCl trong công nghiệp

Axit clohiđric được sản xuất với nồng độ lên đến 38% HCl (nồng độ phần trăm). Các mức nồng độ cao hơn khoảng 40% có thể được sản xuất về mặt hóa học nhưng sau đó tốc độ bay hơi cao dẫn đến mức việc cất giữ và sử dụng cần có những khuyến cáo đặc biệt, như trong môi trường áp suất và nhiệt độ thấp.

Axit clohiđric trong công nghiệp thường sử dụng loại 30% đến 34%, nhằm tối ưu hóa trong việc vận chuyển và giảm thất thoát khí HCl ở dạng bay hơi. Các dung dịch sử dụng cho mục đích gia đình ở Hoa Kỳ, hầu hết là làm vệ sinh, thì có nồng độ nằm trong khoảng 10% đến 12%, với những khuyến cáo pha loãng trước khi dùng. Ở Anh, chất này được bán ở dạng “Spirits of Salt” dùng cho làm vệ sinh trong nhà, với độ axit tương tự như cấp công nghiệp ở Mỹ

Trong công nghiệp, HCL được điều chế chủ yếu bằng phương pháp tổng hợp từ các nguyên tố. Quá trình này tổng hợp trực tiếp từ khí clo và hiđro cho ra sản phẩm có độ tinh khiết cao.

H₂ + Cl₂ → 2 HCl

Phản ứng diễn ra trong buồng đốt được cung cấp khí clo và hyđro ở nhiệt độ trên 2000 °C có mặt ngọn lửa. Để đảm bảo rằng phản ứng diễn ra hoàn toàn, người ta cung cấp lượng hyđro cao hơn clo một chút (1-2%) để không còn clo trong sản phẩm. Hỗn hợp của hyđro và clo có khả năng gây nổ do đó cần những thiết bị đặc biệt có khả năng chịu nhiệt cao, và một điểm không thuận lợi là các chất phản ứng có chi phí cao.

Ngoài phương pháp tổng hợp, để điều chế HCl trong công nghiệp người ta còn dùng một số cách khác như: Cho phản ứng với clorua kim loại, clo hóa trong sản xuất chất hữu cơ, hydrat hóa clorua kim loại nặng,…

Ứng dụng thực tiễn của HCl

Tẩy gỉ thép

Đây là ứng dụng quan trọng nhất của HCl được dùng phổ biến để loại bỏ gỉ trên thép, đó là các oxit sắt, trước khi thép được đưa vào sử dụng với những mục đích khác như cán, mạ điện và những kỹ thuật khác. AXIT HCL dùng trong kỹ thuật có nồng độ 18% là phổ biến, được dùng làm chất tẩy gỉ của các loại thép cacbon.

Quá trình tẩy gỉ sét sẽ diễn ra theo phương trình phản ứng:

Fe₂O₃ + Fe + 6 HCl → 3 FeCl₂ + 3 H₂O

Sản xuất các hợp chất vô cơ

Axit HCl có thể sản xuất các hợp chất vô cơ bằng các phản ứng hóa học. Chẳng hạn các hóa chất xử lý nước như FeCl₃, PAC,... các chất này ứng dụng làm chất keo tụ, dùng trong ngành xử lý nước thải, sản xuất giấy và nước uống.

Ngoài ra còn các chất khác như CaCl₂, Niken clorua dùng cho ngành công nghiệp mạ và sản xuất pin. Phương trình hóa học của nó là:

CaCO₃ + 2 HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Zn(s) + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂(g)

Sản xuất các hợp chất hữu cơ

Một ứng dụng quan trọng khác của axit clohiđric là dùng trong sản xuất các hợp chất hữu cơ như vinyl clorua và dicloroetan để sản xuất PVC. Quá trình này sử dụng các axit do doanh nghiệp sản xuất chứ không từ thị trường tự do. Các hợp chất hữu cơ khác được sản xuất từ HCl như bisphenol A sản xuất polycacbonat, than hoạt tính, và axit ascobic, cũng như trong một số sản phẩm của ngành dược.

2 CH₂=CH₂ + 4 HCl + O₂ → 2 ClCH₂CH₂Cl + 2 H₂O

gỗ + HCl + nhiệt → than hoạt tính

Kiểm soát và trung hòa độ pH

Axit clohydric có thể được dùng để điều chỉnh tính bazơ của dung dịch.

OH⁻ + HCl → H₂O + Cl⁻

Trong các ngành công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết như sản xuất thực phẩm, dược phẩm, nước uống, người ta sử dụng axit HCl chất lượng cao để điều chỉnh độ pH của nước cần xử lý. Còn đối với những ngành công nghiệp không yêu cầu độ tinh khiết cao, axit clohydric công nghiệp được sử dụng để trung hòa nước thải và xử lý nước hồ bơi.

Các ứng dụng khác

- Trong khai thác dầu, axit clohydric được dùng để bơm vào trong tầng đá của giếng dầu nhằm hòa tan một phần đá và tạo các lỗ rỗng lớn hơn.

- Trộn dung dịch axit clohydric đậm đặc với axit nitric đậm đặc theo tỉ lệ mol 1:3 sẽ tạo ra dung dịch có khả năng hòa tan vàng và bạch kim.

- Là thành phần để sản xuất một số sản phẩm như aspartame, fructose, axit citric, lysine, thủy phân protein thực vật, gelatin….

----------------------------------------

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn nội dung bài Để điều chế HCl trong công nghiệp, người ta sử dụng phương pháp. Để có kết quả học tập tốt và hiệu quả hơn, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Hóa học 10, Chuyên đề Vật Lý 10, Chuyên đề Hóa học 10, Giải bài tập Toán 10. Tài liệu học tập lớp 10 mà VnDoc tổng hợp biên soạn và đăng tải.