物质的熔沸点在化学中的应用

1．理解物质的物理性质

应用物质的熔沸点可以判断物质在常温(25℃时)下的状态，判断气体被液化的难易及液态物质的挥发性大小等。

物质的沸点相对较高者，则该物质较易被液化。如SO2(沸点－10℃)、NH3(－33.35℃)、Cl2(－34.5℃)被液化由易到难的顺序是SO2、NH3、Cl2。物质的沸点越低，则越容易挥发(气化)，如液溴(58.78℃)、苯(80.1℃)易挥发、浓硫酸(338℃)难挥发等。

2．推测物质的晶体类型

分子晶体是由较小的分子间作用力而形成，故熔点沸点较低；离子晶体是由离子间较强的离子键而形成，故熔点沸点一般较高；原子晶体是由原子间较强的共价键而形 成，故溶点沸点较高。如白磷的熔点44.1℃、沸点280℃可推测是分子晶体；NaCl的溶点是801℃、沸点是1413℃可推测是离子晶体；晶体硅的 熔点是1410℃、沸点是2355℃可推测是原子晶体等。

3．根据沸点不同分离混合物

如工业上所用的氮气， 通常是利用氮气的沸点(－195.8℃)比氧气的沸点(－183℃)低而控制温度对液态空气加以分离制得；石油工业利用石油中各组分的沸点不同，利用控制 加热的温度来分离各组分；酿酒工业利用酒精的沸点(78℃)比水的沸点(100℃)低而采用蒸馏的方法分离酒精和水等。

4．应用沸点控制反应的方向

①高沸点的酸制备低沸点的酸。如用高沸点的H2SO4制备低沸点的HCl，HF，HNO3等；用高沸点的H3PO4制备低沸点的HBr、HI等。

②控制反应温度使一些特殊反应得以发生。如：Na＋KCl=NaCl＋K，已知Na的沸点(882.9℃)高于K的沸点(774℃)，故可以通过控制温度K呈气态，Na呈液态，应用化学平衡移动原理，反应中不断将K的蒸气移离反应体系，则平衡向右移动，反应得以发生。

③选择合适的物质做传热介质来控制加热的温度。如果需要100℃以下的温度，可选择水浴加热；如果需要100℃－200℃的温度，可选择油浴加热。

5．用沸点解释某些化学现象

① 如为什么有些液体混合时只能将其中一种液体滴入另一种液体中，而不能反向滴加？这是因为有些液体混合时，会放出大量的热，为防止少量低沸点液体因沸腾而飞溅，应将高沸点的液体滴入低沸点的液体中并不断搅拌。如浓硫酸的稀释，应将浓硫酸慢慢加入水中，并不断搅拌；制乙烯时，应将浓硫酸慢慢滴入乙醇中，并不断搅拌；制硝基苯时，应将浓硫酸慢慢滴入浓硝酸中，并不断搅拌。

②又如工业上利用电解法冶炼Mg时，为什么不选择MgO为原料而是选择MgCl2为原料？这是因为MgO的熔点太高(2800℃)，能耗大，而MgCl2的熔点低(712℃)，能耗低。又如工业上用Al2O3为原料通过电解法冶炼Al时，为什么要加入冰晶石？这是因为Al2O3的熔点高(2045℃)，而加入冰晶石后可以使Al2O3在1000℃左右溶解在冰晶石中。

6．判断有机物分子结构特点

烃的熔沸点与烷烃中碳原子数的多少有一定的关系。在没有支链的烷烃中，碳原子数越多，则烃的熔沸点越高，这是因为碳原子数越多，烃的相对分子质量越大，分 子间作用力越大所致。在分子式相同的情况下，溶沸点高低与同分异构体的结构有关。例如，二甲苯有三种同分异构体：邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯，它们的沸 点依次降低，可以这样理解，把分子看作一个球体，这三种分子的体积依次增大，分子间的距离也增大，因而分子间的作用力减小，熔沸点就降低了。