高氯酸
高氯酸
别名
Perchloric acid, Hyperchloric acid[1]
识别
7601-90-3
24247
22669
1/ClHO4/c2-1(3,4)5/h(H,2,3,4,5)
VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYAD
1873
231-512-4
29221
SC7500000
性质
HClO4
100.46 g/mol g·mol⁻¹
外观
无色液体
1.67 g/cm3
-17 °C (共沸物 )[2] 无水 )
203 °C (共沸物 )[3]
与水互溶
K a ≈ −10[4]
危险性
R：R5 , R8 , R35
S：S1/2 , S23 , S26 , S36 , S45
欧盟编号
017-006-00-4
Oxidant (O )C )
相关物质
相关化学品
若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。
高氯酸 是一种无机化合物，化学式为HClO4 ，是一種強酸，有强烈的腐蚀性、刺激性，通常以无色水溶液的形式存在。高氯酸的酸酐为Cl2 O7 。高氯酸的酸性强于硫酸、硝酸。热的高氯酸是一种极强的氧化剂，与有机物、还原剂、易燃物（如硫、磷等）接触或混合时有引起燃烧爆炸的危险，但室温下70%以下浓度的高氯酸相对稳定一些。高氯酸常被用来制备一些高氯酸盐，例如火箭燃料的重要成分——高氯酸铵。总而言之，高氯酸具有相当强的腐蚀性和危险性，并且极易形成易爆炸的混合物。
目录 1 制备方法 2 性质 3 主要用途 4 安全性 5 相关条目 6 参考资料
制备方法 工业制备 高氯酸工业制备有三条路线。传统方法是利用高氯酸钠的较大的溶解度(室温下209g/100ml水)，用盐酸处理高氯酸钠的浓溶液，制备得到高氯酸和氯化钠沉淀:
NaClO4 + HCl → NaCl + HClO4 制得浓高氯酸可以通过蒸馏来纯化。
另一条路线相较于传统方法而言，更为直接，并避免了高氯酸盐的使用：利用铂电极电解氯水，可在阳极生成高氯酸[5] 。
工业上也使用电解氯酸钠的方法生产高氯酸钠，高氯酸可由高氯酸钠和浓硫酸经复分解反应制备：[來源請求]
NaClO4+H2SO4→NaHSO4+HClO4{displaystyle NaClO_{4}+H_{2}SO_{4}to NaHSO_{4}+HClO_{4}} 实验室制备 高氯酸钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀与高氯酸，也可以通过硝酸氧化氯酸铵制备高氯酸，由于铵根的参与，该反应会得到氮氧化物和高氯酸。
性质 无水高氯酸在室温下是一种油状液体。高氯酸可以形成至少五种水合物。在水合物中高氯酸根阴离子通过氢键与H2 O和H3 O+ 相连[6] 。 高氯酸可与水形成72.5%质量分数的共沸物，并且市售高氯酸也多以该共沸物的形式出售。但该共沸物和浓硫酸一样，具有很强的吸水性，暴露在空气中会吸收空气中的水。
高氯酸的脱水反应会得到一种非常危险的产物——七氧化二氯:[7]
2 HClO4 + P4 O10 → Cl2 O7 + "H2 P4 O11 " 主要用途 高氯酸主要被作为生产高氯酸铵的原料，高氯酸铵一般被用作制造火箭燃料。随着航天技术的发展，高氯酸的产量也随之提高，年产量达到了数百万公斤。[5] [8] 。
酸性 高氯酸是一种很强的质子酸，其Ka 值高達10[4] 。相较于其他非配位阴离子，诸如氟硼酸和六氟磷酸易发生水解，而高氯酸就不会发生水解。尽管高氯酸具有一定的危险性，但在合成中，高氯酸仍然经常被使用[9] 。出于类似的原因，高氯酸也常被作为离子交换色谱的洗脱剂。
安全性 高氯酸具有很强的氧化性，高氯酸和金属（如铝）以及有机物（如木头，塑料等）具有极高的反应活性。高氯酸一定要在具有冲洗功能的通风橱中操作，以防止高氯酸在管道中的堆积，引发危险。
相关条目 参考资料
^ Samuel Fomon. Medicine and the Allied Sciences 1 . : 148. ^ Safety data for concentrated perchloric acid, ca. 70% msds.chem.ox.ac.uk ^ Handling of Perchloric acid[失效連結 ameslab.gov ^ 4.0 4.1 Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. Inorganic Chemistry 2nd. Prentice Hall. 2004: 171. ISBN 978-0130399137. ^ 5.0 5.1 Helmut Vogt, Jan Balej, John E. Bennett, Peter Wintzer, Saeed Akbar Sheikh, Patrizio Gallone "Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a06_483. ^ Almlöf, Jan; Lundgren, Jan O.; Olovsson, Ivar "Hydrogen Bond Studies. XLV. Crystal structure of perchloric acid 2.5 hydrate" Acta Crystallographica Section B: Structural Crystallography and Crystal Chemistry 1971, volume 27, pp. 898-904.doi:10.1107/S0567740871003236 ^ Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon. Inorganic chemistry. Translated by Mary Eagleson, William Brewer. San Diego: Academic Press. 2001: 464. ISBN 0-12-352651-5. ^ http://engineering.dartmouth.edu/microeng/processing/etching/metal.etch.html ^ A. T. Balaban, C. D. Nenitzescu, K. Hafner and H. Kaiser (1973). "2,4,6-Trimethylpyrilium Perchlorate". Org. Synth. ; Coll. Vol. 5 : 1106.
无机氯化合物
· Cl− · Cl2 O · ClO · Cl2 O2 · Cl2 O3 · ClO2 · Cl2 O4 · Cl2 O5 · Cl2 O6 · Cl2 O7 · ClF · ClF3 · ClF5 · ClFO2 · ClFO3 · ClNO3 · FClO4 · HClO · HClO2 · HClO3 · ClO3 − · HClO4 · ClO4 −
高氯酸根ClO4 − 盐类
HClO4 He
LiClO4 Be(ClO4 )2 B ROClO3 NH4 ClO4 2 H5 ClO4 2 H6 (ClO4 )2 O FOClO3 Ne
NaClO4 Mg(ClO4 )2 Al(ClO4 )3 Si P S ClO4 - Ar
KClO4 Ca(ClO4 )2 Sc(ClO4 )3 TiO(ClO4 )2 Ti(ClO4 )4 VO(ClO4 )3 VO2 ClO4 Cr(ClO4 )3 Mn(ClO4 )2 Fe(ClO4 )2 Fe(ClO4 )3 Co(ClO4 )2 Ni(ClO4 )2 2 H4 )5 ]2+ Cu(ClO4 )2 Zn(ClO4 )2 Ga(ClO4 )3 Ge As Se Br Kr
RbClO4 Sr(ClO4 )2 Y(ClO4 )3 ZrO(ClO4 )2 Zr(ClO4 )4 Nb Mo Tc [Ru(NH3 )6 ]2+ Ru(ClO4 )3 Rh(ClO4 )3 Pd(ClO4 )2 AgClO4 Cd(ClO4 )2 InClO4 In(ClO4 )3 Sn(ClO4 )2 Sn(ClO4 )4 Sb Te I Xe
CsClO4 Ba(ClO4 )2 *
Hf(ClO4 )4 Ta W Re(CO)5 ClO4 Re(CO)6 ClO4 [Os(bPy)3 ]3+ [Ir(am)5 (aq)]2+ [Pt(bPy)2 ]2+ [Au(NH3 )4 ]3+ Hg2 (ClO4 )2 Hg(ClO4 )2 TlClO4 Tl(ClO4 )3 Pb(ClO4 )2 Bi(ClO4 )3 Po At Rn
Fr Ra **
Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
↓
* La(ClO4 )3 Ce(ClO4 )3 Pr(ClO4 )3 Nd(ClO4 )3 Pm(ClO4 )3 Sm(ClO4 )3 Eu(ClO4 )2 4 )3 Gd(ClO4 )3 Tb(ClO4 )3 Dy(ClO4 )3 Ho(ClO4 )3 Er(ClO4 )3 Tm(ClO4 )3 Yb3+ Lu3+
** Ac(ClO4 )3 Th(ClO4 )4 Pa UO2 (ClO4 )2 Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
非金属含氧酸
HBO2 H3 BO3 H2 CO3 H2 SiO3 H4 SiO4 HNO HOONO HNO3 HNO4 H2 N2 O2 H3 NO4 HN3 H3 PO2 H3 PO3 H4 P2 O6 H3 PO4 H4 P2 O7 H5 P3 O10 H3 AsO3 H3 AsO4 H2 SO2 H2 SO3 H2 SO4 H2 SO5 H2 S2 O3 H2 S2 O5 H2 S2 O6 H2 S2 O7 H2 S2 O8 H2 SeO3 H2 SeO4 H2 TeO3 H6 TeO6 HFO HClO HClO2 HClO3 HClO4 HBrO HBrO2 HBrO3 HBrO4 HIO HIO2 HIO3 HIO4 H2 XeO4 H4 XeO6
金属含氧酸
H2 CrO4 H2 Cr2 O7 HMnO4 H2 MoO4 HTcO4 H2 SnO3 H4 SnO4 H2 TiO3 H4 TiO4 H2 WO4
配合物酸
H[BF4 ] H2 [SiF6 ] H[PF6 ] H[SbF6 ] H2 [PtCl6 ] H[AuCl4 ] H[AuBr4 ]
其他酸
HNO5 S H3 NSO3 HSO3 F HSO3 Cl HBrO3 S H2 CS3 H2 CSe3
NH3 N2 H4 PH3 P2 H4 AsH3 SbH3 BiH3
H2 O H2 O2 H2 O3 HO2 H2 S H2 S2 H2 Se H2 Te H2 Po
HF HCl HBr HI HAt HCN HNC HOCN HNCO HSCN HCNO HCP
稀有气体化合物
规范控制
GND: 4341998-7 LCCN: sh89001749 NDL: 00564389
L,nj IKVsguaHYFCc5
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