1、常温时,铁,钴,镍,铬,铝等金属与浓硫酸作用,发生钝化。
2、加热时,除金,铂外,绝大多数金属都能与浓硫酸发生反应,但都没有氢气生成;
金属活动性顺序表中氢以前的金属与浓硫酸作用时,金属被氧化为相应的硫酸盐,一般情况下,硫酸被还原为二氧化硫,但还原性较强的锌与浓硫酸作用时,还原产物主要是二氧化硫,往往同时有单质硫和硫化氢出现;
金属的还原性越强,生成硫和硫化氢的倾向就越大;
在金属活动性顺序表中氢以后的金属,在加热情况下跟浓硫酸作用,金属被氧化为相
请问浓硫酸和稀硫酸和金属反应有何不同?强氧化性什么意思?
初中化学课本上讲过,浓硫酸具有钝化的性质,
浓硫酸能使铁、铝等金属
钝化,主要原因是硫酸分子与这些金属原子化合,生成致密的氧化物薄膜,防止氢离子或硫酸分子继续与金属反应,这也是浓硫酸可以用碳钢储罐储存的原因,在很多工厂中能够见到。
稀硫酸可以与活泼金属发生反应生成氢气。具体反应快慢,还要看稀硫酸的浓度,金属的表面积、活泼性,反应温度。
强氧化性是针对浓硫酸而言,与金属反应生成氧化膜就是其中一个体现,还有
热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,也是其强氧化性的一个体现。下面就是浓硫酸在加热的情况下与非金属单质反应的反应式:
C+2H2SO4(浓)→CO2↑+2SO2↑+2H2O(加热条件下),
S+2H2SO4(浓)→3SO2↑+2H2O(加热条件下)、
2P+5H2SO4(浓)→H3PO4+5SO2↑+2H2O(加热条件下)
浓硫酸与金属的反应在哪些方面与稀硫酸有不同
活泼金属与稀硫酸反应生成氢气;
浓硫酸与金属反应没有氢气产生;
硝酸与金属反应也没有氢气产生
1、活泼金属与稀硫酸反应,方程式为:2r+nh2so4=r2(so4)n+nh2
其中n表示活泼金属的化合价,r表示活泼金属
2、浓硫酸与金属反应均不生成h2,一般还原产物都是so2;浓硫酸能氧化绝大多数的金属单质(au、pt除外),其中活泼金属(na、mg、zn等)与浓硫酸反应时不需加热就能反应,不活泼金属(cu、hg、ag等)与浓硫酸反应需加热才行;另外,浓硫酸与fe、al反应时,不加热时浓硫酸先在fe、al表面反应,生成一种致密的氧化膜,这样就阻止浓硫酸继续氧化内部的金属,这种现象叫钝化。
金属和浓硫酸反应,硫酸的还原产物一般为so2
al、fe在冷的浓硫酸中钝化,但能和热的浓硫酸反应.
浓硫酸和活泼金属反应,硫酸可能被还原成s,甚至h2s.
mg在常温下就能和浓硫酸反应.
3mg
+
4h2so4
=
3mgso4
+
s
+
4h2o
4mg
+
5h2so4
=
4mgso4
+
4h2o
+
h2s(气体)
3、
金属和硝酸反应
硝酸是一种很强的氧化剂,不论稀、浓硝酸都有氧化性。硝酸越浓氧化性越强。同浓度的硝酸温度越高氧化性越强。硝酸浓度不同,氧化能力不同。硝酸能氧化除pt、au之外的绝大多数金属,当硝酸与金属反应时条件不同,硝酸的还原产物不同。具体如下:
⒈一般情况下,在金属活动顺序表中排在氢以后的金属与硝酸反应时,浓硝酸剧烈反应,生成硝酸盐和no2,与稀硝酸反应常需加热,生成硝酸盐和no,在反应中硝酸均既表现氧化性又表现酸性。
⒉常温时,铝、铁遇冷的浓硝酸产生钝化现象,而稀硝酸则可与它们反应。若加热,解除钝化则发生反应。
如:铁在过量的浓硝酸中加热发生反应为:fe+6hno3(浓)=
fe(no3)3
+
3no2↑
+
3h2o
(注意:铁与硝酸反应时,无论硝酸是否过量,开始时总是把fe氧化成fe3+)
铁过量时再与fe3+反应生成fe2+,no气体是铁与硝酸反应生成fe3+产生的。
fe+4hno3==fe(no3)3+no↑+2h2o……①
3fe+8hno3==3fe(no3)2+2no↑+4h2o……②
设n(fe):n(hno3)=a,则
a≤1/4时,按①进行;a≥3/8时,按②进行;1/4≤a≤3/8时,两者都有。
如:5fe+16hno3=2fe(no3)3+3fe(no3)2
+4no↑+2h2o
比例关系:4hno3~no
②可认为是①反应后fe过量。fe
+
2fe(no3)3
=
3fe(no3)2
⒊当硝酸与金属活动顺序表中排在氢以前的金属如镁、锌铁等反应时,由于金属的强还原性,还原产物较为复杂。除可生成no2或no外,在更稀硝酸中还可产生n2o、n2、nh3等。
一般情况下,对于同一种还原剂来说,硝酸越稀则还原产物中氮元素的价态越低。浓硝酸被还原的主要产物是no2,稀硝酸被还原的产物主要是no;再如较稀的硝酸还原产物主要是n2o,而更稀的硝酸则被还原成nh3(nh3与hno3反应生成nh4no3)。当然,硝酸与金属发生的氧化还原反应比较复杂,这里对硝酸的还原产物也只是粗略地划分,并没有很明显的界限。
浓硫酸具有的三个特性
1.脱水性
⑴就硫酸而言,脱水性是浓硫酸的性质,而非稀硫酸的性质,即浓硫酸有脱水性且脱水性很强。
⑵脱水性是浓硫酸的化学特性,物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程,反应时,浓硫酸按水分子中氢氧原子数的比(2∶1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子。
⑶可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物,其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物,被脱水后生成了黑色的炭(碳化),并会产生二氧化硫。
浓硫酸 如C12H22O11————>12C + 11H2O
2.强氧化性
⑴跟金属反应
①常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。主要原因是硫酸分子与这些金属原子化合,生成致密的氧化物薄膜,防止氢离子或硫酸分子继续与金属反应. Fe+nH2SO4(浓)===Fe·nH2SO4
②加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2 △
Cu + 2H2SO4(浓) ==== CuSO4 + SO2↑+ 2H2O △
2Fe + 6H2SO4(浓) ==== Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O 在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。
⑵跟非金属反应
热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2。在这类反应中,浓硫酸只表现出氧化性。 △
C + 2H2SO4(浓) ==== CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O △
S + 2H2SO4(浓) ==== 3SO2↑ + 2H2O △
2P + 5H2SO4(浓) ==== 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
⑶跟其他还原性物质反应
浓硫酸具有强氧化性,实验室制取H2S、HBr、HI等还原性气体不能选用浓硫酸。 △
H2S + H2SO4(浓) ==== S↓ + SO2↑ + 2H2O △
2HBr + H2SO4(浓) ==== Br2↑ + SO2↑ + 2H2O △
2HI + H2SO4(浓) ==== I2↑ + SO2↑ + 2H2O
3.难挥发性(高沸点)
制氯化氢、硝酸等(原理:利用难挥发性酸制易挥发性酸) 如,用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体
2NaCl(固)+H2SO4(浓)==Na2SO4+2HCl↑ Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑ 再如,利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气。