1. 濃硫酸的作用
濃硫酸在濃度高時具有強氧化性,這是它與普通硫酸或普通濃硫酸最大的區別之一。同時它還具有脫水性,強氧化性,難揮發性,酸性,穩定性,吸水性等。
除了酸固有的化學性質外,濃硫酸還具有自己特殊的性質,與稀硫酸有很大差別,主要原因是濃硫酸溶液中存在大量未電離的硫酸分子(H2SO4),這些硫酸分子使濃硫酸有很強的性質。
1.脫水性
(1)就硫酸而言,脫水性是濃硫酸的性質,而非稀硫酸的性質,即濃硫酸有脫水性且脫水性很強。
(2)脫水性是濃硫酸的化學特性,物質被濃硫酸脫水的過程是化學變化的過程,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。 (3)可被濃硫酸脫水的物質一般為含氫、氧元素的有機物,其中蔗糖、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(碳化),並會產生二氧化硫。 反應過程分兩步,先是蔗糖C12H22O11在濃硫酸作催化劑作用下脫水,生成碳和水(試驗後蔗糖會變黑,黑的的就是碳顆粒): C12H22O11==濃硫酸==12C+11H2O; 第二步,脫水反應產生的大量熱讓濃硫酸和C發生反應: C+2H2SO4=加熱=CO2↑+2SO2↑+2H2O。 利用脫水性,能夠催化一些有機反應。 CH3COOH + C2H5OH(加熱)(濃硫酸催化) ==== CH3COOC2H5 + H2O 硫酸催化製取乙酸乙酯
2.強氧化性
(1)跟金屬反應 ①常溫下,濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。主要原因是硫酸分子與這些金屬原子化合,生成緻密的氧化物薄膜,防止氫離子或硫酸分子繼續與金屬反應,如鐵一般認為生成Fe3O4 ②加熱時,濃硫酸可以與除金、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。 Cu + 2H2SO4(濃)(加熱) ==== CuSO4 + SO2↑+ 2H2O 2Fe + 6H2SO4(濃)(加熱) ====
Fe2(SO4)3+ 3SO2↑ + 6H2O Zn+2H2SO4(濃)(加熱)====ZnSO4 +SO2↑+2H2O 在上述反應中,硫酸表現出了強氧化性和酸性。 (2)跟非金屬反應 熱的濃硫酸可將碳、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。 C + 2H2SO4(濃)(加熱0 → CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O S + 2H2SO4(濃)(加熱) → 3SO2↑ + 2H2O 2P + 5H2SO4(濃) (加熱)→2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O ⑶跟其他還原性物質反應 濃硫酸具有強氧化性,實驗室製取H2S、HBr、HI等還原性氣體不能選用濃硫酸。 H2S + H2SO4(濃) → S↓ +SO2↑ + 2H2O 2HBr + H2SO4(濃) → Br2↑ + SO2↑ + 2H2O 2HI + H2SO4(濃) → I2↑ + SO2↑ + 2H2O
3.難揮發性(高沸點)
制氯化氫、硝酸等(原理:利用難揮發性酸制易揮發性酸) 如,用固體氯化鈉與濃硫酸反應製取氯化氫氣體。 2NaCl(固)+H2SO4(濃)==Na2SO4+2HCl↑ Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑ 再如,利用濃鹽酸與濃硫酸可以制氯化氫氣。
4.酸性
制化肥,如氮肥、磷肥等。 2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4 NH3+H2SO4==NH4HSO4 Ca3(PO4)2+2H2SO4==2CaSO4+Ca(H2PO4)2
5.穩定性
濃硫酸與亞硫酸鹽反應 Na2SO3+2H2SO4==2NaHSO4+H2O+SO2↑ Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑(加熱)
6.吸水性
常做乾燥劑 附言:濃硫酸的稀釋 濃硫酸常做為洗氣裝置,濃硫酸熟知的除了能夠吸收空氣中的水外,還可以乾燥中性和酸性氣體 例如中性氣體:CO、氫氣、氧氣、氮氣和所有的稀有氣體 酸性氣體:HCI氣體、二氧化碳、二氧化硫 濃硫酸不能用作鹼性氣體(例如 氨氣)的洗氣裝置,因為濃硫酸與氨氣反應。濃硫酸還不可乾燥溴化氫、碘化氫,硫化氫等還原性氣體。 需要特別注意的是,硫酸不能乾燥二氧化氮,因為NO2溶於濃硫酸生成亞硝基硫酸等一些物質 註:濃硫酸吸水是把物質本身中含有自由H2O分子或結晶水吸收。因此濃硫酸吸收硫酸銅晶體中的結晶水是吸水性,不是脫水性!
7.對於金屬置換而言
對於金屬置換而言,氫後金屬不能與酸反應,但濃硫酸能夠使一些金屬反應,例如: Cu+2H2SO4(濃)=加熱=CuSO4+SO2↑+2H2O
2. 濃硫酸能乾燥什麼氣體 不能乾燥什麼氣體
濃硫酸常做為洗氣裝置,濃硫酸熟知的除了能夠吸收空氣中的水外,還可以乾燥中性和酸性氣體。濃硫酸不能用作鹼性氣體(例如氨氣)的洗氣裝置,因為濃硫酸與氨氣反應。濃硫酸不可乾燥溴化氫、碘化氫,硫化氫等還原性氣體。
濃硫酸實際上不能乾燥三氧化硫,因為三氧化硫易溶於濃硫酸。
(2)乾燥裝置中濃硫酸作用擴展閱讀:
脫水性
脫水性是濃硫酸的性質,而非稀硫酸的性質,即濃硫酸有脫水性且脫水性很強。
脫水性是濃硫酸的化學特性,物質被濃硫酸脫水的過程是化學變化的過程,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),並會產生二氧化硫,故實驗一定要在通風良好的情況下進行,否則有一定危險。
反應過程分兩步,先是蔗糖C12H22O11在濃硫酸作催化劑作用下脫水,生成碳和水(試驗後蔗糖會變黑,黑的的就是碳顆粒)。
參考資料來源:網路-濃硫酸-吸水性
3. 濃硫酸在石灰石實驗中的作用
1.濃硫酸在濃度高時具有強氧化性,這是它與普通硫酸或普通硫酸最大的區別之一.同時它還具有脫水性,強氧化性,難揮發性,酸性,穩定性,吸水性等.
2.濃硫酸是指濃度(這里的濃度是指硫酸的水溶液里硫酸的質量百分比)大於等於70%的硫酸溶液.
3.由於濃硫酸中含有大量未電離的硫酸分子,所以具有吸水性、脫水性和強氧化性等特殊性質;而在稀硫酸中,硫酸分子已經完全電離,所以不具有濃硫酸的特殊化學性質.
4.吸水性
將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中,其質量將增加,密度將減小,濃度降低,體積變大,這是因為濃硫酸具有吸水性.(1)就硫酸而言,吸水性是濃硫酸的性質,而不是稀硫酸的性質.(2)吸水性是濃硫酸的物理性質.濃硫酸只能乾燥酸性和中性氣體.
5.常做乾燥劑 濃硫酸常做為洗氣裝置,濃硫酸熟知的除了能夠吸收空氣中的水外,還可以乾燥中性和酸性氣體 例如中性氣體:CO、氫氣、氧氣、氮氣和所有的稀有氣體 酸性氣體:HCI氣體、二氧化碳、二氧化硫 濃硫酸不能用作鹼性氣體(例如 氨氣)的洗氣裝置,因為濃硫酸與氨氣反應.濃硫酸還不可乾燥溴化氫、碘化氫,硫化氫等還原性氣體.註:濃硫酸只有吸收游離水分子時才表現為吸水性,如吸收五水硫酸銅中的結晶水時是脫水,不是吸水.此項應特別注意,CuSO4·5H2O=CuSO4+5H2O是化學變化,表現脫水性,而不是吸水性.
4. 濃硫酸能做乾燥劑是具有什麼性
濃硫酸具有【吸水性】,所以用作乾燥劑;
【濃硫酸常做為洗氣裝置,濃硫酸熟知的除了能夠吸收空氣中的水外,還可以乾燥中性和酸性氣體例如中性氣體:co、氫氣、氧氣、氮氣和所有的稀有氣體
酸性氣體:hci氣體、二氧化碳、二氧化硫
濃硫酸不能用作鹼性氣體(例如氨氣)的洗氣裝置,因為濃硫酸與氨氣反應。濃硫酸還不可乾燥溴化氫、碘化氫,硫化氫等還原性氣體。
需要特別注意的是,硫酸不能乾燥二氧化氮,因為no2溶於濃硫酸生成亞硝基硫酸等一些物質
註:濃硫酸只有吸收游離水分子時才表現為吸水性,如吸收五水硫酸銅中的結晶水時是脫去的結晶水,不是吸水。此項應特別注意,cuso4·5h2o=cuso4+5h2o是化學變化,表現脫水性,而不是吸水性。】
5. 實驗室合成氨時,濃硫酸的作用
1.乾燥,濃硫酸具有吸水性!
2、均勻混合的作用
3還可根據氫氣和氮氣的氣泡調節氣體流速
6. 作用濃硫酸在化學實驗中有哪些作用,至
吸水性——用作乾燥劑(物理性質)
脫水性——脫水劑
強酸性——強酸
強氧化性——氧化劑