三酸兩鹼

硝酸，別名硝鏹水，化學式是HNO₃，是六大無機強酸之一。

硝酸易溶於水，常溫下其溶液無色透明，但濃硝酸因溶有二氧化氮（NO₂），因此呈淡黃色。有窒息性刺激氣味。其不同濃度水溶液性質有別，市售濃硝酸為恆沸混合物，質量分數為69.2%（約16mol/L），易揮發，在空氣中產生白霧，是硝酸蒸汽與水蒸汽結合而形成的硝酸小液滴；質量分數足夠大（市售濃度為95%以上）的，稱為發煙硝酸。

硝酸是一種強氧化性、腐蝕性的強酸，除了性質較穩定的金、鉑、鈦、鈮、鉭、釕、銠、鋨、銥以外，其他金屬都能與它反應。硝酸易見光分解，應在棕色瓶中於陰暗處避光保存，嚴禁與還原劑接觸。在有機化學中，濃硝酸與濃硫酸的混合液是重要的硝化試劑；濃硝酸能使羊毛織物和動物組織變成嫩黃色。能與乙醇、松節油、碳和其他有機物猛烈反應。硝酸與鹽酸的體積1:3混合可以製成具有強腐蝕性的王水。

硝酸在工業上主要以氨氧化法生產，用以製造化肥、炸藥、硝酸鹽等；

原料:NH3 ,水，空氣.

主要反應為：4NH₃+ 5O₂ =催化劑+強熱= 4NO + 6H₂O [氧化爐中]； （反應條件：800度高溫，催化劑鉑銠合金作用下）

2NO + O₂ == 2NO₂ [冷卻器中]；

3NO₂ + H₂O == 2HNO₃ + NO [吸收塔]；

4NO₂ + O₂+ 2H2O == 4HNO₃ [吸收塔]。

硫酸（化學式是H₂SO₄）是化學六大無機強酸之一。純硫酸一般為無色油狀液體，純硫酸凝固點過高（283.4K），所以為了方便運輸通常製成98%硫酸，因此人們把濃度低於98.0%而高於70%的稱為濃硫酸，而濃度低於70%的稱為稀硫酸。除此之外，將高濃度的SO通入硫酸可製成發煙硫酸（HSO）。有關發煙硫酸的濃度，人們通常以SO的百分比作準或者是HSO的百分比作準，兩者均可。一般所稱的“發煙硫酸”的濃度為45%（含109%HSO）或65%（含114.6% HSO）。100%純發煙硫酸為固體，熔點為36℃。

物理性質

濃硫酸（濃度98.0%），密度1.84 g/cm³，沸點337℃。濃硫酸能與水以任意比例互溶，同時放出大量的熱，使水沸騰。濃硫酸露置在空氣中，會吸收空氣中的水份而使自己濃度下降，所以濃硫酸可做實驗室中乾燥劑。

化學性質

濃硫酸有酸性和強烈的氧化性，在加熱時，可以與除金、鉑之外的所有金屬反應，生成高價金屬硫酸鹽，本身一般被還原成SO₂。在上述反應中，硫酸表現出了強氧化性和酸性。但常溫下，濃硫酸會使鐵、鋁等金屬鈍化從而阻止反應的進一步進行。熱的濃硫酸還可將碳、硫、磷等非金屬單質氧化到其高價態的氧化物或含氧酸，本身被還原為SO₂。在這類反應中，濃硫酸只表現出氧化性。因為濃硫酸具有氧化性，所以實驗室製取H₂S、HBr、HI等還原性氣體不能選用濃硫酸作乾燥劑。

除此之外，濃硫酸還具有脫水性，可被濃硫酸脫水的物質一般為含氫、氧元素的有機物，反應時，濃硫酸按水分子中氫氧原子數的比（2∶1）奪取被脫水物中的氫原子和氧原子。蔗糖、木屑、紙屑和棉花等物質中的有機物，被脫水後生成了黑色的炭（炭化）。脫水性是濃硫酸的化學性質。

物理性質

稀硫酸是無色無味透明液體。熔點較低。

化學性質

1、稀硫酸可與多數金屬（比銅活潑）氧化物反應，生成相應的硫酸鹽和水；

2、稀硫酸可與所含酸根離子對應酸酸性比硫酸根離子弱的鹽反應，生成相應的硫酸鹽和弱酸；

3、稀硫酸可與鹼反應生成相應的硫酸鹽和水；

4、稀硫酸可與氫前金屬在一定條件下反應，生成相應的硫酸鹽和氫氣；

5、稀硫酸加熱條件下可催化蛋白質、二糖和多糖的水解。

發煙硫酸是無色或微有顏色稠厚液體，能發出窒息性的三氧化硫煙霧，是一種含有過量三氧化硫的硫酸。含三氧化硫50%以上的遇冷成結晶狀。有很強的吸水性。當它與水相混合時，三氧化硫即與水結合成硫酸。相對密度約1.9（含20%三氧化硫）。凝固點隨濃度變化很大，呈現先升后降的趨勢。含20%遊離三氧化硫的發煙硫酸的凝固點2.5℃，隨著遊離三氧化硫含量的增加，當遊離三氧化硫45%時，凝固點最高達到35.0℃，再逐漸增加遊離三氧化硫含量，凝固點則會迅速降低。遇水、有機物和氧化劑易引起爆炸。有強烈腐蝕性。

工業制硫酸的原料一般是黃鐵礦石，主要成分為FeS₂。

將其磨碎，在燃燒爐中燃燒，生成Fe₂O₃和SO₂氣體：

4FeS₂ + 11O₂ =高溫= 2Fe₂O₃ + 8SO₂

SO₂在催化劑存在（一般為VO）的情況下繼續氧化成SO₃：

2SO₂ + O₂ =催化劑= 2SO₃

SO₃用較濃的硫酸（略小於98.3%）吸收，就可生成硫酸：

SO₃ + H₂O == H₂SO₄

需制稀硫酸時再按照所需濃度用濃硫酸配製。

鹽酸是氫氯酸的俗稱，是氯化氫（HCl）氣體的水溶液。市售鹽酸一般質量分數為37%（約12mol/L）。

一般的鹽酸呈無色，但工業鹽酸因為含有雜質（Fe ）而呈黃色。鹽酸有刺激性氣味。濃鹽酸具有極強的揮發性，因此打開盛有濃鹽酸的容器后能在其上方看到酸霧，為氯化氫揮發后與空氣中的水蒸氣結合產生的鹽酸小液滴。

鹽酸為一元強酸，氯化氫氣體溶於水時完全電離。

鹽酸可以與指示劑相互作用使指示劑顯色；可以與鹼反應生成相應的氯化物和水；可以與活潑金屬單質反應生成鹽和氫氣；可以與金屬氧化物反應生成鹽和水；可以與鹽反應生成新酸和新鹽；可以與大部分碳酸鹽或碳酸氫鹽（HCO-）反應，生成二氧化碳和水；鹽酸還具有還原性。

鹽酸是一種常見的化學品和化工原料，有許多應用，包括家居清潔、食品添加劑、除銹、皮革加工等。胃酸的主要成分也是稀鹽酸。鹽酸既是鹽化工的重要產品，又是生產硅材料的重要原料。

工業上生產鹽酸的主要方法是使氯氣跟氫氣直接化合，然後用水吸收生成的氯化氫氣體。

氯化氫是在合成塔里合成的。

H₂+Cl₂=點燃=2HCl

然後用水吸收，

在合成塔內完成。

氫氧化鈉，化學式為NaOH，俗稱燒鹼、火鹼、片鹼、苛性鈉。

純的無水氫氧化鈉為白色半透明，結晶狀固體。有吸水性，可用作乾燥劑。且在空氣中易潮解，氫氧化鈉極易溶於水，溶解度隨溫度的升高而增大，溶解時能放出大量的熱，288K時其飽和溶液濃度可達16.4mol/L(1:1)。它的水溶液有澀味和滑膩感。純固體燒鹼呈白色，有塊狀、片狀、棒狀、粒狀，質脆；純液體燒鹼為無色透明液體。氫氧化鈉還易溶於乙醇、甘油；但不溶於乙醚、丙酮、液氨。溶解或濃溶液稀釋時會放出熱量。

氫氧化鈉密度為2.130g/cm³，熔點318.4℃，沸點在一個標準大氣壓下為1390℃。

氫氧化鈉溶於水中會完全解離成鈉離子與氫氧根離子，所以它具有鹼的通性：能與指示劑相互作用使指示劑顯色；能與任何質子酸進行酸鹼中和反應；其溶液能夠與鹽溶液發生複分解反應；能與酸性氧化物反應生成鹽和水。除此之外，氫氧化鈉還可以與和酯反應，而生產出醇和羧酸鹽；氫氧化鈉溶液與兩性金屬反應，生成鹽和氫氣；也會與兩性非金屬反應生成鹽和氫氣。

工業上生產燒鹼的方法有苛化法和電解法兩種。

苛化法按原料不同分為純鹼苛化法和天然鹼苛化法；電解法可分為隔膜電解法和離子交換膜法。

純鹼苛化法

將純鹼、石灰分別經化鹼製成純鹼溶液、化灰製成石灰乳，於99～101℃進行苛化反應，苛化液經澄清、蒸發濃縮至40%以上，製得液體燒鹼。將濃縮液進一步熬濃固化，製得固體燒鹼成品。苛化泥用水洗滌，洗水用於化鹼。

Na₂CO₃+Ca(OH)₂==2NaOH+CaCO₃↓

天然鹼苛化法

天然鹼經粉碎、溶解(或者鹼鹵)、澄清后加人石灰乳在95～100℃進行苛化，苛化液經澄清、蒸發濃縮至NaOH濃度46%左右、清液冷卻、析鹽後進一步熬濃．製得固體燒鹼成品。苛化泥用水洗滌，洗水用於溶解天然鹼。

Na₂CO₃+Ca(OH)==2NaOH+CaCO₃↓

NaHCO₃+Ca(OH)==NaOH+CaCO₃↓+HO

隔膜電解法

將原鹽化鹽后加入純鹼、燒鹼、氯化鋇精製劑除去鈣、鎂、硫酸根離子等雜質，再於澄清槽中加入聚丙烯酸鈉或苛化麩皮以加速沉澱，砂濾后加入鹽酸中和，鹽水經預熱後送去電解，電解液經預熱、蒸發、分鹽、冷卻，製得液體燒鹼，進一步熬濃即得固體燒鹼成品。鹽泥洗水用於化鹽。

2NaCl+2H₂O=通電=2NaOH+Cl₂↑+H₂↑

離子交換膜法

將原鹽化鹽后按傳統的辦法進行鹽水精製，把一次精鹽水經微孔燒結碳素管式過濾器進行過濾后，再經螫合離子交換樹脂塔進行二次精製，使鹽水中鈣、鎂含量降到0.002%以下，將二次精製鹽水電解，於陽極室生成氯氣，陽極室鹽水中的Na 通過離子膜進入陰極室與陰極室的OH 生成氫氧化鈉，H 直接在陰極上放電生成氫氣。電解過程中向陽極室加入適量的高純度鹽酸以中和返遷的OH ，陰極室中應加入所需純水。在陰極室生成的高純燒鹼濃度為30%～32%(質量)，可以直接作為液鹼產品，也可以進一步熬濃，製得固體燒鹼成品。

碳酸鈉，俗名蘇打、石鹼、純鹼、洗滌鹼。化學式：Na₂CO₃，含十個結晶水的碳酸鈉為無色晶體，結晶水不穩定，易風化，變成白色粉末NaCO，為強電解質，具有鹽的通性和熱穩定性，易溶於水，其水溶液呈鹼性。

碳酸鈉常溫下為白色粉末或顆粒。無氣味。有吸水性。露置空氣中逐漸吸收 1mol/L水分(約15%)。碳酸鈉易溶於水，甘油，20℃時100g水能溶20g碳酸鈉，35.4℃時溶解度最大，100g水中可溶解49.7g碳酸鈉，微溶於無水乙醇，不溶於丙醇。

由於碳酸鈉在水溶液中水解，電離出的碳酸根離子與水中氫離子結合成碳酸氫根離子，導致溶液中氫離子減少，剩下電離的氫氧根離子，所以溶液顯鹼性。

碳酸鈉能與酸反應，生成鹽、水和二氧化碳；與部分鹼發生複分解反應，生成新鹽和氫氧化鈉；和部分鹽發生複分解反應，生成新碳酸鹽和新的鈉鹽。由於碳酸鈉在水中水解生成氫氧化鈉和碳酸，它與某些鹽的反應則會推動化學平衡向正方向移動，生成相應的鹼和二氧化碳。

工業上主要採取聯合制鹼法（侯氏制鹼法）制純鹼。

第一步，氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨。

第二步碳酸氫銨與氯化鈉反應生成的碳酸氫鈉沉澱和氯化銨，碳酸氫鈉之所以沉澱是因為它的溶解度較小。經過濾得到碳酸氫鈉固體。

第三步，合成的碳酸氫鈉部分可以直接出廠銷售，其餘的碳酸氫鈉會被加熱分解，生成碳酸鈉，生成的二氧化碳可以重新回到第一步循環利用。

根據NHCl溶解度比NaCl大，而在低溫下卻比NaCl溶解度小的原理，在 278K～283K(5 ℃～10 ℃）時，向母液中加入食鹽細粉，而使NHCl單獨結晶析出供做氮肥。