三酸两碱

化学品

三酸两碱，即硝酸（HNO3）、硫酸（H2SO4）、盐酸（HCl）和氢氧化钠（NaOH）、碳酸钠（Na2CO3）。但碳酸钠不是碱，是盐，俗称纯碱、苏打，显碱性。

硝酸

硝酸，别名硝镪水，化学式是HNO3，是六大无机强酸之一。

物理性质

硝酸易溶于水，常温下其溶液无色透明，但浓硝酸因溶有二氧化氮（NO2），因此呈淡黄色。有窒息性刺激气味。其不同浓度水溶液性质有别，市售浓硝酸为恒沸混合物，质量分数为69.2%（约16mol/L），易挥发，在空气中产生白雾，是硝酸蒸汽与水蒸汽结合而形成的硝酸小液滴；质量分数足够大（市售浓度为95%以上）的，称为发烟硝酸。

化学性质

硝酸是一种强氧化性、腐蚀性的强酸，除了性质较稳定的金、铂、钛、铌、钽、钌、铑、锇、铱以外，其他金属都能与它反应。硝酸易见光分解，应在棕色瓶中于阴暗处避光保存，严禁与还原剂接触。在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂；浓硝酸能使羊毛织物和动物组织变成嫩黄色。能与乙醇、松节油、碳和其他有机物猛烈反应。硝酸与盐酸的体积1:3混合可以制成具有强腐蚀性的王水。

工业制法

硝酸在工业上主要以氨氧化法生产，用以制造化肥、炸药、硝酸盐等；

原料:NH3 ,水,空气.

主要反应为：4NH3+ 5O2 =催化剂+强热= 4NO + 6H2O [氧化炉中]；（反应条件：800度高温，催化剂铂铑合金作用下）

2NO + O2 == 2NO2 [冷却器中]；

3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO [吸收塔]；

4NO2 + O2+ 2H2O == 4HNO3 [吸收塔]。

硫酸

硫酸（化学式是H2SO4）是化学六大无机强酸之一。纯硫酸一般为无色油状液体，纯硫酸凝固点过高（283.4K），所以为了方便运输通常制成98%硫酸，因此人们把浓度低于98.0%而高于70%的称为浓硫酸，而浓度低于70%的称为稀硫酸。除此之外，将高浓度的SO3通入硫酸可制成发烟硫酸（H2S2O7）。有关发烟硫酸的浓度，人们通常以SO3的百分比作准或者是H2SO4的百分比作准，两者均可。一般所称的“发烟硫酸”的浓度为45%（含109%H2SO4）或65%（含114.6% H2SO4）。100%纯发烟硫酸为固体，熔点为36℃。

浓硫酸

物理性质

浓硫酸（浓度98.0%），密度1.84 g/cm3，沸点337℃。浓硫酸能与水以任意比例互溶，同时放出大量的热，使水沸腾。浓硫酸露置在空气中，会吸收空气中的水份而使自己浓度下降，所以浓硫酸可做实验室中干燥剂。

化学性质

浓硫酸有酸性和强烈的氧化性，在加热时，可以与除金、铂之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身一般被还原成SO2。在上述反应中，硫酸表现出了强氧化性和酸性。但常温下，浓硫酸会使铁、铝等金属钝化从而阻止反应的进一步进行。热的浓硫酸还可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO2。在这类反应中，浓硫酸只表现出氧化性。因为浓硫酸具有氧化性，所以实验室制取H2S、HBr、HI等还原性气体不能选用浓硫酸作干燥剂。

除此之外，浓硫酸还具有脱水性，可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物，反应时，浓硫酸按水分子中氢氧原子数的比（2∶1）夺取被脱水物中的氢原子和氧原子。蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物，被脱水后生成了黑色的炭（炭化）。脱水性是浓硫酸的化学性质。

稀硫酸

物理性质

稀硫酸是无色无味透明液体。熔点较低。

化学性质

1、稀硫酸可与多数金属（比铜活泼）氧化物反应，生成相应的硫酸盐和水；

2、稀硫酸可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应，生成相应的硫酸盐和弱酸；

3、稀硫酸可与碱反应生成相应的硫酸盐和水；

4、稀硫酸可与氢前金属在一定条件下反应，生成相应的硫酸盐和氢气；

5、稀硫酸加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解。

发烟硫酸

发烟硫酸是无色或微有颜色稠厚液体，能发出窒息性的三氧化硫烟雾，是一种含有过量三氧化硫的硫酸。含三氧化硫50%以上的遇冷成结晶状。有很强的吸水性。当它与水相混合时，三氧化硫即与水结合成硫酸。相对密度约1.9（含20%三氧化硫）。凝固点随浓度变化很大，呈现先升后降的趋势。含20%游离三氧化硫的发烟硫酸的凝固点2.5℃，随着游离三氧化硫含量的增加，当游离三氧化硫45%时，凝固点最高达到35.0℃，再逐渐增加游离三氧化硫含量，凝固点则会迅速降低。遇水、有机物和氧化剂易引起爆炸。有强烈腐蚀性。

工业制法

工业制硫酸的原料一般是黄铁矿石，主要成分为FeS2。

将其磨碎，在燃烧炉中燃烧，生成Fe2O3和SO2气体：

4FeS2 + 11O2 =高温= 2Fe2O3 + 8SO2

SO2在催化剂存在（一般为V2O5）的情况下继续氧化成SO3：

2SO2 + O2 =催化剂= 2SO3

SO3用较浓的硫酸（略小于98.3%）吸收，就可生成硫酸：

SO3 + H2O == H2SO4

需制稀硫酸时再按照所需浓度用浓硫酸配制。

盐酸

盐酸是氢氯酸的俗称，是氯化氢（HCl）气体的水溶液。市售盐酸一般质量分数为37%（约12mol/L）。

物理性质

一般的盐酸呈无色，但工业盐酸因为含有杂质（Fe3+）而呈黄色。盐酸有刺激性气味。浓盐酸具有挥发性，因此打开盛有浓盐酸的容器后能在其上方看到酸雾，为氯化氢挥发后与空气中的水蒸气结合产生的盐酸小液滴。

化学性质

盐酸为一元强酸，氯化氢气体溶于水时完全电离。

盐酸可以与指示剂相互作用使指示剂显色；可以与碱反应生成相应的氯化物和水；可以与活泼金属单质反应生成盐和氢气；可以与金属氧化物反应生成盐和水；可以与盐反应生成新酸和新盐；可以与大部分碳酸盐或碳酸氢盐（HCO3-）反应，生成二氧化碳和水；盐酸还具有还原性。

盐酸是一种常见的化学品和化工原料，有许多应用，包括家居清洁、食品添加剂、除锈、皮革加工等。胃酸的主要成分也是稀盐酸。盐酸既是盐化工的重要产品，又是生产硅材料的重要原料。

工业制法

工业上生产盐酸的主要方法是使氯气跟氢气直接化合,然后用水吸收生成的氯化氢气体。

氯化氢是在合成塔里合成的。

H2+Cl2=点燃=2HCl

然后用水吸收，

在合成塔内完成。

氢氧化钠

氢氧化钠，化学式为NaOH，俗称烧碱、火碱、片碱、苛性钠。

物理性质

纯的无水氢氧化钠为白色半透明，结晶状固体。有吸水性，可用作干燥剂。且在空气中易潮解，氢氧化钠极易溶于水，溶解度随温度的升高而增大，溶解时能放出大量的热，288K时其饱和溶液浓度可达16.4mol/L(1:1)。它的水溶液有涩味和滑腻感。纯固体烧碱呈白色，有块状、片状、棒状、粒状，质脆；纯液体烧碱为无色透明液体。氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油；但不溶于乙醚、丙酮、液氨。溶解或浓溶液稀释时会放出热量。

氢氧化钠密度为2.130g/cm3，熔点318.4℃，沸点在一个标准大气压下为1390℃。

化学性质

氢氧化钠溶于水中会完全解离成钠离子与氢氧根离子，所以它具有碱的通性：能与指示剂相互作用使指示剂显色；能与任何质子酸进行酸碱中和反应；其溶液能够与盐溶液发生复分解反应；能与酸性氧化物反应生成盐和水。除此之外，氢氧化钠还可以与和酯反应，而生产出醇和羧酸盐；氢氧化钠溶液与两性金属反应，生成盐和氢气；也会与两性非金属反应生成盐和氢气。

工业制法

工业上生产烧碱的方法有苛化法和电解法两种。

苛化法按原料不同分为纯碱苛化法和天然碱苛化法；电解法可分为隔膜电解法和离子交换膜法。

纯碱苛化法

将纯碱、石灰分别经化碱制成纯碱溶液、化灰制成石灰乳，于99～101℃进行苛化反应，苛化液经澄清、蒸发浓缩至40%以上，制得液体烧碱。将浓缩液进一步熬浓固化，制得固体烧碱成品。苛化泥用水洗涤，洗水用于化碱。

Na2CO3+Ca(OH)2==2NaOH+CaCO3↓

天然碱苛化法

天然碱经粉碎、溶解(或者碱卤)、澄清后加入石灰乳在95～100℃进行苛化，苛化液经澄清、蒸发浓缩至NaOH浓度46%左右、清液冷却、析盐后进一步熬浓．制得固体烧碱成品。苛化泥用水洗涤，洗水用于溶解天然碱。

Na2CO3+Ca(OH)2==2NaOH+CaCO3↓

NaHCO3+Ca(OH)2==NaOH+CaCO3↓+H2O

隔膜电解法

将原盐化盐后加入纯碱、烧碱、氯化钡精制剂除去钙、镁、硫酸根离子等杂质，再于澄清槽中加入聚丙烯酸钠或苛化麸皮以加速沉淀，砂滤后加入盐酸中和，盐水经预热后送去电解，电解液经预热、蒸发、分盐、冷却，制得液体烧碱，进一步熬浓即得固体烧碱成品。盐泥洗水用于化盐。

2NaCl+2H2O=通电=2NaOH+Cl2↑+H2↑

离子交换膜法

将原盐化盐后按传统的办法进行盐水精制，把一次精盐水经微孔烧结碳素管式过滤器进行过滤后，再经螫合离子交换树脂塔进行二次精制，使盐水中钙、镁含量降到0.002%以下，将二次精制盐水电解，于阳极室生成氯气，阳极室盐水中的Na+通过离子膜进入阴极室与阴极室的OH-生成氢氧化钠，H+直接在阴极上放电生成氢气。电解过程中向阳极室加入适量的高纯度盐酸以中和返迁的OH-，阴极室中应加入所需纯水。在阴极室生成的高纯烧碱浓度为30%～32%(质量)，可以直接作为液碱产品，也可以进一步熬浓，制得固体烧碱成品。

碳酸钠

碳酸钠，俗名苏打、石碱、纯碱、洗涤碱。化学式：Na2CO3，含十个结晶水的碳酸钠为无色晶体，结晶水不稳定，易风化，变成白色粉末Na2CO3，为强电解质，具有盐的通性和热稳定性，易溶于水，其水溶液呈碱性。

物理性质

碳酸钠常温下为白色粉末或颗粒。无气味。有吸水性。露置空气中逐渐吸收 1mol/L水分(约15%)。碳酸钠易溶于水，甘油，20℃时100g水能溶20g碳酸钠，35.4℃时溶解度最大，100g水中可溶解49.7g碳酸钠，微溶于无水乙醇，不溶于丙醇。

化学性质

由于碳酸钠在水溶液中水解，电离出的碳酸根离子与水中氢离子结合成碳酸氢根离子，导致溶液中氢离子减少，剩下电离的氢氧根离子，所以溶液显碱性。

碳酸钠能与酸反应，生成盐、水和二氧化碳；与部分碱发生复分解反应，生成新盐和氢氧化钠；和部分盐发生复分解反应，生成新碳酸盐和新的钠盐。由于碳酸钠在水中水解生成氢氧化钠和碳酸，它与某些盐的反应则会推动化学平衡向正方向移动，生成相应的碱和二氧化碳。

工业制法

工业上主要采取联合制碱法（侯氏制碱法）制纯碱。

第一步，氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵。

第二步碳酸氢铵与氯化钠反应生成的碳酸氢钠沉淀和氯化铵，碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小。经过滤得到碳酸氢钠固体。

第三步，合成的碳酸氢钠部分可以直接出厂销售，其余的碳酸氢钠会被加热分解，生成碳酸钠，生成的二氧化碳可以重新回到第一步循环利用。