[文化課]——你酸了嗎?

你酸了嗎?

  • 前言:鄭哥開着飛機上課,我們在後面追。再不寫篇博客我就要思緒混亂了。必修一終於上完了… …
  • 這篇blog主要寫的是硫酸與硝酸。

硫酸

  • 硫酸,這玩意兒很常見啊。它還有一個炫酷的名字——二元酸。爲啥要“二”咧,因爲它可以電離出倆H+,所以就叫二元酸。同理,硝酸就是一元酸咯。
  • 硫酸的話,有着天與地的差別!

  • 首先看看二元強酸的通性:
    1. 使指示劑變色
    2. 與活潑金屬反應
    3. 與鹼性氧化物反應
    4. 與鹼反應
    5. 與弱酸鹽(例NaHCO3)
  • 這些都很膚淺,走個形式寫出來而已。
  • 來我們重點分析分析濃硫酸!
  • 它的物理性質:無色油狀,高沸點,難揮發。易溶於水,稀釋放熱。歐米伽>=98%,c>=18.4mol/L。這裏有很多細節。首先我們可以認定,如果硫酸的c>=10,就判定它爲濃硫酸。然後高沸點這個地方可以拓展一下:
    • 2NaCl + H2SO4(濃) =加熱= Na2SO4 + 2HCl
    • NaI + H3PO4(濃) -加熱> HI
    • 看看這兩個程式,有啥特點?很明顯是高沸點酸制低沸點酸啊。
    • 這個東西沒必要記,但要知道。清北班的,長長見識=w=
  • 濃硫酸有什麼特性呢?
    1. 吸水性
    2. 脫水性
    3. 強氧化性
  • 先說說吸水性。濃硫酸不能幹燥的有鹼性氣體(NH3)、某些具有還原性的氣體(H2S、HBr、HI)、SO3。
  • 再說說前兩個如何區分。吸水是直接把現有的H2O分子給吸走。而脫水性是把H和O元素以H2O的形式給吸出來。也就是說,利用脫水性時是沒有現成的水的。舉個例子,濃硫酸滴到白紙/藍色石蕊試紙上,它們兄弟倆直接變黑。原因是H、O元素被吸走了,C是黑色的,就變黑了。由此還可以看出,脫水性效果猛烈,藍色石蕊試紙都來不及變紅就變黑了233。
  • 在說其強氧化性之前,插播一個小知識:
  • Al或Fe與的濃硫酸或濃硝酸會發生鈍化反應,反應會生成緻密的氧化膜阻止反應的進行。所以如果有出卷人問你:小朋友,Fe與冷的濃硫酸不會反應,對不對呀?你可以果斷地懟回:錯!

  • OK來說說重點,它的強氧化性了!

  1. 上文提到的“鈍化反應”

  2. 與各種金屬

    • 與Cu:Cu + 2H2SO4(濃) =加熱= CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
    • 與Zn:Zn + 2H2SO4(濃) =加熱= ZnSO4 + SO2↑ + 2H2O
    • 與Mg:Mg + 2H2SO4(濃) =加熱= MgSO4 + SO2↑ + 2H2O
    • 與Fe:2Fe + 6H2SO4(濃) =加熱= Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
    • 與Al:2Al + 6H2SO4(濃) =加熱= Al2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

    • 一大版方程式,腦子亂?
    • 鄭哥:你太菜了。
    • 顯然看出,Cu、Zn、Mg都是+2價的,所以由電子得失守恆,可得它們幾個的程式前的係數是一樣的。不用背,記住產物是XSO4和SO2和H2O,然後觀察法配平就好了。
    • Fe跟Al都是+3價的,這個還是背一下吧qwq。產物是X2(SO4)3和SO2和H2O。當然你用電子守恆去配也行。來,跟我一起背:26136, 26136, 26136, 26136, 26136, 26136… … … …
    • 我們來提升一下檔次:
      • 前面講到了Fe跟濃H2SO4(記得加熱噢)反應生成的是Fe2(SO4)3。也就是說是Fe3+。但如果Fe過量呢?那麼就會有Fe + Fe3+ -> Fe2+,所以Fe3+最終變成了Fe2+。方程式:
        • Fe + 2H2SO4(濃) =加熱= FeSO4 + SO2↑ + 2H2O。發現了麼,這裏Fe變成+2價了,所以程式的係數不就跟Cu、Zn、Mg的一樣了嗎?
  3. 與非金屬

    • 與C:C + 2H2SO4(濃) =加熱= CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
    • 與S:S + 2H2SO4(濃) =加熱= 3SO2↑ + 2H2O
    • 與P:2P + 5H2SO4(濃) =加熱= 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
    • +6價的S變成+4價的SO2,C、S、P化合價均升高生成CO2、SO2、H3PO4。H2O拿來配平,這樣化學方程式不就推出來了嗎。當然最好還是記一下
  4. 與還原性的物質

    • H2S + 3H2SO4(濃) = 4SO2 + 4H2O
    • 2HBr + H2SO4(濃) = Br2↑ + SO2↑ + 2H2O
    • 2HI + H2SO4(濃) = I2 + SO2↑ + 2H2O
    • 推導程式原理同與非金屬反應一樣。
  • 硫酸講完咯!
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