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化學。濃硫酸

1.2H2SO4+S → 2H2O+3SO2硫磺溶於熱的濃硫酸中,產生無色令人窒息的氣體,能使酸化的重鉻酸鉀試紙由橙色變為綠色。2.2H2SO4+C → 2H2O+2SO2+CO2碳溶解在熱的濃硫酸中,生成無色窒息性臭味氣體和另壹種無色無味氣體的混合物,可使石灰水渾濁,使酸化由橙黃色的重鉻酸鉀試紙變成綠色。要註意兩點:(1)二氧化硫和二氧化碳都能使石灰水渾濁,但考試中通常不討論二氧化硫的性質。二氧化硫能使酸化的重鉻酸鉀試紙由橙色變為綠色,而二氧化碳不能。(2)使用的濃硫酸最好是98%的濃硫酸。雖然書上提到了上述反應,但從個人經驗來看,這兩個實驗經常失敗,無法預測反應,尤其是濃硫酸與碳的反應。

歷史上的硫酸是在8世紀發現的。* * *煉金術士賈比爾通過幹炸硫酸亞鐵晶體得到硫酸。【編者】硫酸存在於自然界,經常在火山周圍的積水中檢測到。空氣汙染造成的酸雨往往含有硫酸。在生物界,有壹種海蛞蝓(notidean pleurobranchs)也能噴出含有硫酸的分泌物來防禦敵人[1]。[編者]硫酸是壹種重要的工業化學品。用途廣泛,如制造肥料、無皂洗滌劑和油漆添加劑。[編者]物理性質純硫酸是壹種無色粘稠油狀液體,不易揮發。【編者】在制備硫酸的歷史上,先後采用鉛室法和接觸法制備硫酸。接觸法可以大量生產廉價的硫酸。制備二氧化硫的原料包括硫磺和硫礦,如硫磺。在空氣中燃燒硫磺會產生二氧化硫氣體。二氧化硫和空氣會先凈化除去雜質,以免影響下壹工序使用的催化劑。三氧化硫是通過在常壓和450攝氏度下使二氧化硫和空氣通過催化劑來制備的。加入五氧化二釩(V2O5)作為催化劑可以生成三氧化硫。二氧化硫和氧氣噴射的反應是可逆反應。三氧化硫的收率為98%。在吸收塔中,三氧化硫會溶解在98%的硫酸中,形成發煙硫酸。發煙硫酸用適量的水稀釋後,形成98%的硫酸,制得的硫酸將被冷卻儲存。三氧化硫和水的反應非常激烈。如果直接溶於水,會釋放大量熱能,形成硫酸霧,阻礙溶解過程。另外,三氧化硫在硫酸中的溶解度高於在水中的溶解度,所以硫酸廠家不會直接將三氧化硫溶解在水中。在反應過程中,五氧化二釩作為中間體:註:這個反應也可以用鉑(Pt)催化,但五氧化二釩更常見,壹是其價格比鉑低,二是鉑更容易與雜質反應而流失。【編者】濃硫酸的性質與稀釋濃硫酸是壹種粘稠的油狀液體,具有吸水性、強氧化性和脫水性。【編者】脫水脫水是指硫酸可以將碳水化合物中的水除去(嚴格來說,有機物中的氫和氧是按照水的組成比例除去的),剩下黑碳。比如在方糖上滴上濃硫酸,白糖會逐漸變黑。【編輯】稀硫酸溶於水,釋放大量熱量,可使水沸騰。因此,稀釋硫酸時,要將濃硫酸沿杯壁慢慢倒入水中,同時不斷攪拌。千萬不要把水倒進硫酸裏,因為水的密度小於濃硫酸,會使水浮在濃硫酸上,濃硫酸會飛濺出來傷人。【編者】濃硫酸的氧化性質稀硫酸具有酸的壹般性質,能與鋅(Zn)反應放出氫氣(H2),但只有濃硫酸能與銅(Cu)反應。濃硫酸是壹種強氧化劑。反應過程中被還原成二氧化硫(SO2),硫的氧化數從+6降低到+4。【編者】氧化金屬熱濃硫酸可以氧化大部分金屬。例如,它可以與鋅和銅反應生成二氧化硫氣體。銅氧化的半反應式:(a)濃硫酸還原的半反應式:(b)將上述兩個半反應結合起來,可以得到濃硫酸與銅氧化還原反應的平衡方程式:(a)+(b)[編輯]氧化非金屬熱濃硫酸可以氧化非金屬,如碳、硫等。在上述反應中,碳和硫的氧化數從0上升到+4。【編者】與活性金屬反應硫酸能與活性金屬反應生成相應的硫酸鹽和氫氣。【編者】硫酸與堿性氧化物反應,可與堿性氧化物反應生成相應的硫酸鹽和水。【編者】與某些鹽(可溶性鋇鹽和碳酸鹽)反應硫酸能與可溶性鋇鹽反應生成硫酸鋇沈澱和相應的酸,能與碳酸鹽反應生成相應的硫酸鹽、水和二氧化碳。【編者】經考證,石蕊能變紅,說明該物質呈酸性,證明其具有H+。加入BaCl2溶液生成白色沈澱,加入稀硝酸,沈澱不消失,證明有SO42-,證明是硫酸。【編輯】酸雨主項:酸雨中硫磺燃燒產生的二氧化硫會與水混合生成硫酸和亞硫酸。目前先進國家嚴格限制汽油中的硫化物含量,防止汽車行駛時尾氣與雨水混合成為酸雨。酸雨會嚴重侵蝕建築物,威脅居民的安全。

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