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硫酸疑难问题集

来源:未知作者:唐艳玲 点击:所属专题: 浓硫酸
1.为什么说硫酸是高沸点难挥发性酸呢? 解析:硫酸的沸点为338℃,与金刚石的沸点3550℃相比不算高,但两者不能相比,因为晶体类型不同,前者是分子晶体后者是原子晶体.在分子晶体中,水分子间有氢键沸点才100℃,相对分子质量与硫酸相差不大的硝酸沸点只有83℃,相比之下硫

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1.为什么说硫酸是高沸点难挥发性酸呢?

解析:硫酸的沸点为338℃,与金刚石的沸点3550℃相比不算高,但两者不能相比,因为晶体类型不同,前者是分子晶体后者是原子晶体.在分子晶体中,水分子间有氢键沸点才100℃,相对分子质量与硫酸相差不大的硝酸沸点只有83℃,相比之下硫酸的沸点是较高的,这是因为硫酸相对分子质量较大且液态硫酸分子之间有氢键.沸点越高,越难挥发,所以硫酸是难挥发性酸,可以制易挥发性酸,如制HCl和HNO3

2NaCl+H2SO4(浓)==Na2SO4+2HCl

NaNO3+HSO4(浓)==NaHSO4+HNO3

2.硫酸溶液是否浓度越大密度越大?

解析:质量分数为98%的硫酸密度为1.84 g·cm-3,接近水的密度(1g·cm-3)的2倍,所以容易形成一种认识,硫酸溶液浓度越小越接近水的密度,浓度越大越接近98%的硫酸的密度,如30%的硫酸溶液密度为 1. 22 g·cm-3,50%的硫酸溶液密度为1. 40 g·cm-3 ,70%的硫酸溶液密度为1. 61 g·cm -3.但是99%的硫酸溶液密度为1. 834 g·cm-3,,100%的硫酸密度为1. 830 g·cm-3,比98%的硫酸密度小,密度并不是随着质量分数的增加一直在增大,原因在于硫酸分子间有空隙,质量分数为98%的硫酸,水分子正好填满硫酸分子的空隙,导致密度最大。

3.怎样稀释浓硫酸?为什么不能将水注入浓硫酸中?为什么不用玻瑞棒引流?

解析:硫酸易溶于水,溶于水显著放热,在教学中发现当问及为什么不能将水注人浓硫酸中时,学生异口同声回答:“放热”,难道浓硫酸注人水中就不放热了吗?显然不是,水注入浓硫酸中由于水的密度小于浓硫酸,水“漂浮”在浓硫酸表面,在浓硫酸液面处产生大量的热,使水气化,气体吹得硫酸飞溅,出现危险.如果浓硫酸注人水中,浓硫酸很快会沉人容器底部,放出的热被大量的水吸收.不少学习者对玻璃棒引流印象深刻,但在这里不能引流,因为玻璃棒“另有重用”,即搅拌,让浓硫酸沿容器壁流下,容器壁代替玻璃棒的引流功能.所以稀释浓硫酸时“酸人水、沿器壁、慢慢倒、不断搅”.制硝基苯时涉及浓硫酸与浓硝酸混合,实验室制乙烯时涉及浓硫酸与乙醇混合,都类似浓硫酸和水混合。

4.皮肤上沾有浓硫酸应如何处理?

解析:原来教材上说先用干布迅速拭去,再用大量水冲洗,后来教材上更改为用大量水冲洗,不用先擦,从学生作业和考试试卷上看两种答法都不少,到底应按哪一种呢?曾有一大学教授做过一个实验,把少量浓硫酸倒到自己手背上,全班学生目瞪口呆,然后打开水龙头,把手伸向水龙头,教室里发出一片尖叫声,结果这只手毫发未损(切勿模仿),也有老师用猪皮代替人手做实验,也没有发现烧伤的迹象.因为迅速用大量的水冲洗把浓硫酸溶于水放出的热量带走了,也争取到了处理事故的时间,不至于严重烧伤,如果用布擦,很可能会把被浓硫酸腐蚀而变得脆弱的皮肤擦掉一层皮,但使用浓硫酸时还是要特别小心。

5.浓硫酸和稀硫酸的分界线是什么?

解析:浓硫酸与稀硫酸之间没有明确的界线,平常说的浓硫酸是指质量分数为98%的,密度为1.84 g·cm-3,物质的量浓度为18. 4mol/L 的硫酸,一般认为不小于18. 4 mol·L-1为浓硫酸,小于其一半(9.2 mol·L-1)为稀硫酸,在两者之间为浓度较大的硫酸,说硫酸溶液通常指 稀硫酸,浓硫酸要突出“浓”字,写化学方程式 时要标出来.

6. 浓硫酸稀释过程中硫酸的电离程度、c(H +)及溶液的导电能力如何变化?

解析:浓硫酸中水很少,水无法将H、 SO42完全分开,所以浓硫酸的电离程度很小,c(H)很小,导电能力很弱.加水稀释过程中, 开始一段时间电离程度逐渐增大c(H +)逐渐 增大c(H)增大的倍数大于溶液体积增大的 倍数c(H)增大,溶液的导电能力增强;稀释 到一定程度,硫酸恰好全部电离,H)达到最 大,溶液的导电能力最强;再加水稀释,硫酸的 电离程度不变c(H)减少,溶液的导电能力减 弱.

7. H2SO4和NaHSO4的电离方程式怎样写?

解析:纯硫酸会发生很微弱的自偶电离: 2H2SO4 硫酸疑难问题集HSO4 +H3SO4

浓硫酸会微弱电离:H2SO4硫酸疑难问题集HSO4+H

硫酸是二元强酸在水中全部电离:H2SO4 = HSO4 +H

生成的HsO4在水中也会完全电离:HSO4 =SO42 +H

NaHSO4熔化时只有离子键被破坏:NaHSO4 =Na + HSO4

NaHSO4溶于水时全部电离:NaHSO4 =Na + HSO4;HSO4 =SO42+H

所以NaHSO4的电离方程式为:NaHSO4 = Na +H +SO42

在水中可把NaHSO4看作一元强酸,而在 水中将NaHCO3的电离方程式写成:

NaHCO3 = Na +H +CO32

则是错误的,因为HCO3是弱酸根不会完全电 离,应写成:NaHCO3 =Na + HCO3

8. 怎样判断硫酸表现出酸性?

解析:浓硫酸和稀硫酸遇到蓝色石蕊试纸 或pH试纸都会变红,说明两者都有酸性,但浓 硫酸还能使变红的试纸脱水变黑.酸性是指能 电离H,在反应中H可能转化成H2、H2O、NH3等,生成物中必有由硫酸转化来的SO2, 这是判断硫酸在反应中表现酸性的一个标志, 如Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2 ,ZnSO4中有SO42,硫酸表现出酸性.

9. 浓硫酸不能干燥哪些气体?原因是什么?

解析:浓硫酸有吸水性,是一种常用的干燥 剂,可以干燥 H2、N2、O2、C12、CO2、SO2、NO2 等气体.不能干燥三类气体:

第一类是碱性气体如氨,因为2NH3 +H2SO4 = (NH4)2SO4

第二类是能溶于浓硫酸的气体如SO3,可以用 浓硫酸吸收SO3 ;第三类是还原性气体如H2S、 HBr.HI,因为它们会发生如下反应:

H2S + H2SO4(浓)=S+SO2+2H2O

2HBr + H2SO4 (浓)=Br2 +SO2 +2H2O

2HI + H2SO4 (浓)=I2 +SO2 +2H2O

能不能干燥有还原性的CO、C2H4、C2H2气 体,是一个长期困扰学习者的老大难.实事上, 可以用下述反应:

HCOOH硫酸疑难问题集H2O + CO

CH3CH2OH硫酸疑难问题集CH2 = CH2 +H2O

制CO和C2H4,可见这两种气体可以在热的浓 硫酸的氛围中生成而不易被浓硫酸氧化,C2H2 比C2H4难氧化,浓硫酸也不易氧化C2H2 ,所以 可以用浓硫酸干燥这三种气体.

10. 浓硫酸使CuSO4• 5H2O失去结晶水体 现吸水性还是脱水性?

解析:在CuSO4 • 5H2O中,1个Cu2+与4个H2O结合生成水合铜离子[Cu ( H2O) 4 ]2+, 另一个H2O通过氢键与SO42相连,所以硫酸铜晶体的化学式可以写成[Cu ( H2O ) 4] SO4·H2O,晶体中有现成的H2O但不同于通常说的水分子,脱水性是指浓硫酸能使有机物中按水的组成比脱去氢氧两种元素,有机物(如乙醇)中并没有现成的H2O,浓硫酸就使其中的H,O按水的组成脱去.所以浓硫酸使CuSO4·5H2O失去结晶水体现浓硫酸的吸水性而不是脱水性。

11.稀硫酸的叙化性与浓硫酸的强氧化性有什么不同?

解析:稀硫酸也有氧化性,是氢离子生成氢气时表现出来的,如Fe, Al与稀硫酸反应放出HZ,这种氧化性较弱,实际是酸性;浓硫酸有强氧化性,是+6价硫转化为SO2时表现出来的,如Fe,Al与浓硫酸在常温下能反应生成一层致密的氧化膜,发生钝化。

(责任编辑:化学自习室)
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