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高中化学须知道的六大强酸性质及应用汇总题(高中化学6大强酸)

发布时间:2024-07-24 15:32:37 课外活动 341次 作者:合肥育英学校

1、盐酸HCl

1、盐酸是盐酸的俗称。它是氯化氢(HCl)气体的水溶液,是无色透明的一元强酸。工业上使用的盐酸常因含有FeCl3等杂质而呈淡黄色。有刺激性气味和酸味。常用浓盐酸的质量分数为37%~38%,密度为1.19g/cm3,物质浓度约为12.0mol·L-1。

高中化学须知道的六大强酸性质及应用汇总题(高中化学6大强酸)

注意:浓盐酸具有挥发性。当放置在露天时,溶质HCl(氯化氢)的质量会减少。溶剂的质量保持不变,溶液中溶质的质量分数变小。浓硫酸有吸湿性,敞开时能吸收空气中的水分。溶剂的质量增加,溶液中溶质的质量分数变小。

2、盐酸的首次发现:公元800年,一位信奉伊斯兰教的阿拉伯化学家/炼金术士贾比尔·伊本·哈扬首次将氯化钠和硫酸混合制得盐酸。

3、盐酸是重要的化工产品,用于金属除锈、制造药物(如盐酸麻黄碱、氯化锌)等。人体胃液中也含有少量盐酸,有助消化作用。

4、盐酸的特性

(1)浓盐酸具有挥发性。当您打开浓盐酸试剂瓶时,您会看到瓶口出现白色雾气。这是因为浓盐酸瓶中挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气接触,形成小滴盐酸。因此,在打开的瓶口处,到处都是白雾,而不是白烟。在化学中,“烟”是指微小的固体颗粒,“雾”是指微小的液滴。

(2)浓盐酸有很强的腐蚀性。使用时要注意安全。

(3)盐酸的性质:改变指示剂的颜色;与金属反应生成氢气;与金属氧化物反应生成相应的盐和水;与盐反应生成另一种酸和另一种盐。

(4)还原性

4HCl(浓)+MnO2

MnCl2+2H2O+Cl2(实验室制氯)

2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O本文来自化学自习室!

NaClO+2HCl=NaCl+Cl2+H2O(氯元素的中和反应)

(5)强酸转弱酸:CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl

5、工业盐酸生产:H2+Cl2

然后2HCl用水吸收并在合成塔中完成。

6、实验室配制盐酸:2NaCl(s)+H2SO4(浓)=Na2SO4+2HCl

7、离子反应中分与不分:浓盐酸的浓度为37%~38%,在溶液中主要以离子形式存在,因此在写下浓盐酸时必须将浓盐酸分流。离子方程。例如浓盐酸共热生成氯气4HCl(浓)+MnO2

MnCl2+2H2O+Cl2离子方程式为4H++2Cl-+MnO2

Mn2Cl22H2O。

2、H2SO4硫酸

简介:

1、无水硫酸是无色粘稠油状液体,二元无机强酸。有酸味。实验室常用的浓硫酸的溶质质量分数为98%,密度为1.84g/cm3,物质浓度约为18.4mol·L-1。

2、浓硫酸打开瓶盖后瓶口上方无明显现象。

3、硫酸的首次发现:硫酸于公元8世纪被发现。阿拉伯炼金术士贾比尔通过蒸馏硫酸亚铁晶体获得硫酸。

4、硫酸是重要的化工原料,用于生产化肥、农药、火药、染料、冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。利用浓硫酸的吸水性,常用作除锈剂。实验室干燥剂。

五、浓硫酸的特性及应用

(1)浓硫酸有吸水性,可用作干燥剂。如果浓硫酸长期暴露在空气中,会吸收空气中的水蒸气,使浓硫酸的溶质质量分数变小。浓硫酸可以干燥与其不反应的气体,如O2、H2、CO2等,但不能干燥与其反应的NH3。

(2)浓硫酸具有脱水性能。它可以剥夺纸张、木材和皮肤的水分(均由碳、氢、氧和其他元素的化合物组成)以生产黑木炭。因此,使用浓硫酸时要格外小心。如果皮肤或衣服上不慎沾到浓硫酸,应立即用大量清水冲洗,然后涂上3%5%的碳酸氢钠溶液。

C12H22O11==12C+11H2O;C+2H2SO4(浓)

CO22SO22H2O

(3)浓硫酸具有很强的腐蚀性。使用时要注意安全。

(4)浓硫酸的稀释:浓硫酸溶于水时放出大量的热。这是因为硫酸与水结合形成水合物时释放的热量大于其分子扩散过程中吸收的热量。因此,稀释浓硫酸时,切不可将水倒入浓硫酸中。而是将浓硫酸沿着容器壁慢慢倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,以快速散发产生的大量热量。

注意:稀释浓硫酸时,一定要沿着容器壁将浓硫酸慢慢倒入水中,并不断搅拌。切勿将水倒入浓硫酸中。可以简单记为十二字真言“将酸沿器壁倒入水中,慢慢地,不断地搅拌”。如果将水倒入浓硫酸中,由于水的密度低,它会浮在硫酸的上面。硫酸溶解时放出的热量不易散发,导致水剧烈沸腾,酸液四处飞溅,可能引发事故。

(5)浓硫酸在常温下可使铁、铝等金属钝化。

(6)浓硫酸的强氧化性和酸性

加热时,浓硫酸可与除金、铂以外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,其本身一般被还原为二氧化硫。

Cu+2H2SO4(浓)

CuSO4SO22H2O

在上述反应中,硫酸表现出强氧化性和酸性。

热浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属元素氧化为其高价氧化物或含氧酸,然后将其自身还原为二氧化硫。

C+2H2SO4(浓)

CO22SO22H2O;

S+H2SO4(浓)

2SO22H2O

2P+5H2SO4(浓)=2H3PO4+5SO2+2H2O

在此类反应中,浓硫酸仅表现出氧化性质。

与其他还原性物质发生反应

浓硫酸具有强氧化性。浓硫酸不能在实验室中用来制备硫化氢、溴化氢、碘化氢等还原性气体。

H2SH2SO4(浓)=SSO22H2O2HBrH2SO4(浓)=Br2SO22H2O2HIH2SO4(浓)=I2SO22H2O

(7)作为催化剂

生产乙烯时用作催化剂。原则:

CH3CH2OH

C2H4H2O

生成副产物醚:2CH3CH2OH

CH3CH2OCH2CH3+H2O

提纯:杂质为CO2、SO2、H2O。CO2和SO2可用NaOH溶液除去,然后用浓硫酸干燥。

【温馨提示:去除中性气体中的酸性气体,可用强碱性溶液或碱石灰吸收。例如:混合在C2H4中的CO2和SO2被NaOH溶液吸收去除。也可以用CuSO4或Pb(NO3)2等溶液去除。】

收集:采用排水法收集

测试:溴水或酸性KMnO4溶液(褪色)。

制备乙酸乙酯时用作催化剂:CH3COOH+C2H5OH

CH3COOC2H5+H2O

浓硫酸用作催化剂和脱水剂。

甲苯与浓硝酸在浓硫酸和加热条件下生成爆炸性TNT:

酯类水解,稀硫酸为催化剂CH3COOCH2CH3+H2O

CH3COOH+CH3CH2OH

(8)铅酸蓄电池(以浓硫酸为电解液)

(负极—Pb、正极—PbO2、电解液—浓硫酸)

总反应:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

释放:

负极:Pb+SO42--2e-=PbSO4

正极:PbO24HSO422e-PbSO42H2O

【放电时,二氧化铅电极发生还原反应,铅电极发生氧化反应。充电时,二氧化铅电极发生氧化反应,铅电极发生还原反应。】

充电:阴极:PbSO42H2e-=PbH2SO4

阳极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+H2SO4+2H+

5、工业硫酸生产:

二氧化硫制备(沸腾炉):24FeS2+11O2

8SO2+2Fe2O3

将二氧化硫溶解在水中,变成亚硫酸(接触室):2SO2+O2

二氧化硫

亚硫酸氧化生成硫酸(吸收塔):SO3+H2O=H2SO4。

6、离子反应中分解或不分解:浓硫酸、浓磷酸与固体的反应不能写成离子方程。

例如,浓硫酸和铜片一起加热,则不能写成:Cu4HSO42-=CuSO4SO22H2O。如果浓硫酸不分离,则应为:Cu2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2+2H2O。

说明:浓硫酸中水很少,不能电离,以分子形式存在;该反应生成的水被浓硫酸吸收,因此生成的CuSO4也不能电离。

3、硝酸HNO3

1、硝酸是一种无色、易挥发、有刺激性气味的液体,易溶于水。浓硝酸常常因溶解的NO2而变成黄色。质量分数69%的硝酸常用浓硝酸。98%以上的硝酸称为发烟硝酸。

2、硝酸的首次发现:公元八世纪,阿拉伯炼金术士贾比尔·伊本·哈扬在蒸馏硝石时发现并制取了硝酸。同时,他也是盐酸、硫酸和王水的发现者。

三、浓硝酸的特点及应用:

(1)浓硝酸不稳定,遇热或光易分解。

4HNO3

O24NO22H2O

(2)强氧化性

3FeO10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3NO5H2O

硝酸具有强氧化性和酸性。

金属与HNO3反应

Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O

3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O

注:浓硝酸与Cu反应时,如果Cu过量,反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2。然而,随着反应的进行,硝酸变得稀薄,其还原产物将是NO。最后,应获得NO2和NO的混合物。对于气体,我们可以利用氧化还原反应中价态增减总数相等的守恒定律来求解Cu、HNO3与混合气体的数量关系。

非金属与HNO3反应

C+4HNO3(浓)=CO2+4NO2+2H2O,

S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2+2H2O。

(3)钝化

在室温下,冷的浓硝酸和浓硫酸可以在铝和铁的表面形成一层致密的氧化膜,阻止酸与金属的进一步反应。这种现象称为钝化。钝化实际上是硝酸强氧化性的表现。利用金属Al和Fe的特性,我们可以用Al或Fe制成的容器来盛装浓硫酸或浓硝酸。

(4)铁与稀硝酸的反应

稀硝酸与少量铁反应:Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O

稀硝酸与过量铁反应:3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O

(5)硝基苯

(6)蛋白质变色反应:浓HNO3只能使含有苯环的蛋白质变黄。

(7)硝酸酯硝酸与醇反应生成相应的硝酸酯。

(8)甲苯与浓硝酸在浓硫酸和加热条件下生成爆炸性TNT:

(10)硝酸与纤维素反应生成硝化纤维素。

硝酸纤维素是通过使用浓硫酸作为催化剂,使纤维素与硝酸反应生产的:

5、硝酸工业生产

4NH35O2

4NO+6H2O(反应条件:800度高温,铂铑合金催化剂作用下)

2NOO2=2NO2

3NO2H2O=2HNO3NO

6、离子反应是否拆解:浓硝酸应拆解。

例如浓硝酸与铜的反应:Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。离子方程式写为:Cu4H2NO3-=Cu22NO22H2O。

7.离子共存问题

在水溶液中,NO3-不具有氧化性,但当水溶液中存在大量H+时,NO3-就会表现出强氧化性。例如,在含有H+和NO3-的溶液中,不能与Fe2+、S2-、I-、SO32-、Br-等还原性离子共存。

8.计算硝酸可以利用电子得失守恒来计算。