浓硫酸的催化机制是什么

目前认为有两种可能的还原机制：细菌还原和热化学还原。事实上，密西西比河谷型矿床成矿温度远高于细菌还原起作用的温度范围；而热化学还原所需的还原剂，Anderson(1991)和Leventhal(1990)认为是有机质，但就大多数密西西比河谷型矿床的成矿部位而言，其有机质的质(成熟度低)和量(太少)难以提供成矿所需要的还原剂。再者，许多密西西比河谷型矿床的成矿热液在成矿部位所造成的热蚀变和化学蚀变相当有限，这更加限制了成矿部位有机质的作用。Spirakis and Heyl的研究表明有机质作为还原剂效能在硫化物沉淀所用的时间内也不能满足成矿动力学的需要。尽管密西西比河谷型矿床中碳酸盐矿物的δ13C和δ18O明显低于围岩，但从密西西比河谷型矿床的碳、氧、氢和硫同位素组成来讲，也否定有机质在成矿中起到明显作用。众多学者的研究表明密西西比河谷型矿床的硫主要来源于海相蒸发岩，如膏盐层。

Ohmoto和Rye(1979)、Ohmoto(1986)和Hutchinson(1983)曾简单提及Fe2+也可以作为硫酸盐的还原剂。Shank等在研究洋中脊块状硫化物时，通过实验证实，其中的硫可由海水硫酸盐通过氧化大洋玄武岩中的Fe2+而来，玄武岩中的Fe2+是一个很有效的还原剂。Graham和 Ohmot通过大量的实验证实：在200℃以下，HCl+NaCl+Fe1-xS+H2O+CaSO4体系中有大量的H2、H2S和单质硫生成，比无CaSO4的体系生成量还要大得多。

硫酸和盐酸不能反应的原因如下：

硫酸、盐酸，氢的化合价，硫的化合价，都是最高价，都具有氧化性。而这三种酸里没有还原性的 酸，就不可能发生反应。

比如说：硫化氢＋亚硫酸＝硫＋水。直就是两种酸反应，亚硫酸具有氧化性，硫化氢具有还原性，他们之间能发生归中反应。

扩展资料：

硫酸和盐酸不发生化学反应，但由于浓硫酸的强吸水作用，混合二者的话会放出大量氯化氢气体，会有白雾生成，而且温度会升高：

H₂SO₄+HCL=H₂SO₃+H₂O

因为浓硫酸吸水，所以浓盐酸的浓度升高，挥发更厉害，而且浓硫酸吸水是放热的。

因为原来就是浓HCl，本身就有挥发性， 浓HCl挥发后变稀，但由于浓硫酸有吸水性，稀HCl又变成浓HCl，所以加快了HCl的挥发速率 ，产生了大量气泡。

化学反应的类型：

一、按反应物与生成物的类型分四类：化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应

二、按电子得失可分为：氧化还原反应、非氧化还原反应；氧化还原反应包括：自身氧化还原，还原剂与氧化剂反应

参考资料来源：百度百科-氧化性

参考资料来源：百度百科-还原性

金属活动顺序表

中位于氢后面，是不会与酸反应的，但是

浓硫酸

可以先把铜氧化成CuO，表现了它的

氧化性

CuO再与硫酸反应形成

CuSO4

和水

表现了它的酸性

氧化反应的作用机制是氧化剂进入淀粉团粒结构的深处，在团粒的低结晶区发生作用，在一些分子上发生强烈的局部化学反应，生成高度降解的酸性片段。这些片段在碱性反应介质中变成可溶性的，在水洗氧化淀粉时溶出。氧化淀粉的团粒结构虽无大的变化，但团粒上出现断裂和缝隙。

制备方法：将淀粉调成水悬浮液，在连续搅拌的条件下，加入一定量稀释的次氯酸钠，用NaOH调节pH至8～10温度控制21～38℃，氧化反应是放热反应，应调节加入次氯酸钠溶液的速度，或者采用冷却的方法，控制温度，用加氢氧化钠溶液控制pH值，中和反应中产生的酸性物质。达到理想的反应程度时，用酸性亚硫酸钠处理淀粉浆液，终止氧化反应，调节pH值至中性，然后进行过滤，冲洗并干燥，即得到氧化淀粉成品。

以中学化学中表现浓硫酸“脱水性”的典型反应——乙醇脱水制备乙烯为例：五氧化二磷（P2O5，严格说是P4O10）是比浓硫酸更强的脱水剂，它甚至能将浓硫酸脱水得到SO3，但在乙醇脱水制备乙烯的实验中，五氧化二磷的“脱水”效果不如浓硫酸，使用五氧化二磷代替浓硫酸作为脱水剂制备乙烯，往往需要一些特殊的实验操作方法。

沸点较高的非一级醇，例如环己醇（二级醇），用浓硫酸、浓磷酸甚至路易斯（Lewis）酸作为催化剂都比较容易脱水，脱水机制在一般有机化学教材中都有说明，酸提供的质子（H+）或者Lewis酸本身（实际上质子本身就是一种Lewis酸），与醇羟基氧原子上的孤对电子形成配位键，使得羟基转化为好的离去基团，随后离去，得到碳正离子。以质子催化为例，质子与羟基氧原子形成配位键后，即可以水分子（H2O）的形式离去得到碳正离子：

R—OH + H+ → R—O+H2

R—O+H2 → R+ + H2O

碳正离子再消除一个β-H，即得到烯烃，这就是“脱水”的实质，可见在这种“脱水”中，催化剂是反应的积极参与者，并非催化剂简单地“夺取”水分子，但仍习惯将催化剂称为“脱水剂”。例如在环己醇脱水得到环己烯的反应中，除了可用传统的浓硫酸或者浓磷酸作为脱水剂之外，Lewis酸三氯化铁（FeCl3）也可以催化环己醇脱水得到环己烯，实际实验中使用固体六水三氯化铁（FeCl3·6H2O）作为“脱水剂”即可，如果说含有结晶水的FeCl3·6H2O也具有“脱水性”显然不是十分适宜的。

浓硫酸对乙醇的“脱水”则稍有不同，实际第一步反应是浓硫酸（H2SO4或者HO—SO3H）与乙醇反应生成硫酸氢乙酯（也叫做单乙基硫酸）：

CH3CH2—OH + HO—SO3H → CH3CH2—O—SO3H + H2O

硫酸氢乙酯有较高的沸点，这是保证反应物能升温到170摄氏度左右的关键，否则乙醇的沸点仅78摄氏度左右，升温到170摄氏度时，乙醇早就基本气化跑掉了。硫酸氢乙酯是一种古老的化合物，炼金术时代，酒精和矾油（浓硫酸）混合时，可能已经生成了这种化合物。

一般醇无机酸酯的生成，例如硝酸乙酯的生成，与有机酸酯生成的机理相似，醇羟基孤对电子向无机酸带正电性的中心原子进攻，最终醇失去氢，无机酸失去羟基。但硫酸氢乙酯的生成机理很可能有所不同，推测与醇羟基的卤代反应机理相似（卤代烃可看作醇的氢卤酸酯），浓硫酸先将醇羟基质子化，随后离去水分子得到碳正离子，碳正离子再与硫酸氢根离子结合就得到硫酸氢乙酯（这属于SN1历程，也可能是硫酸氢根离子直接进攻质子化醇的SN2历程），反应中醇失去羟基，硫酸失去氢：

CH3CH2—OH + H2SO4 → CH3CH2—O+H2 + HSO4-

CH3CH2—O+H2 → CH3CH2+ + H2O

CH3CH2+ + HSO4- → CH3CH2—O—SO3H

（也可能是CH3CH2—O+H2 + HSO4- → CH3CH2—O—SO3H + H2O）

显然，酸性越强，第一步醇羟基质子化就越容易进行，对上述反应历程就越为有利，因此强酸的催化有利于硫酸氢乙酯的生成，而浓硫酸正好又是一种强酸，因此乙醇和过量浓硫酸混合后，室温下就很容易生成硫酸氢乙酯，在乙醇和过量浓硫酸生成硫酸氢乙酯的反应中，硫酸是反应物，同时也可以看作是催化剂。

硫酸氢乙酯升温到160摄氏度以上时，发生第二步反应，开始分解，实际上是硫酸氢乙酯发生消除反应（消去反应），由于硫酸氢根离子HSO4-是一个很好的离去基团，相对醇羟基容易离去得多，因此消除反应变得容易发生，最终得到乙烯和硫酸：

CH3CH2—O—SO3H → H2C＝CH2↑ + H—O—SO3H

（或者写成：CH3CH2—O—SO3H → C2H4↑ + H2SO4）

这就是浓硫酸对乙醇“脱水”的实质，可见这种“脱水”同样并非简单地从乙醇分子中夺取水，硫酸同样是反应的积极参与者，也存在着较复杂的反应机理，浓硫酸对乙醇的“脱水”作用其实主要是硫酸强酸性的一种体现（硫酸氢乙酯的生成），中学化学教学中如果一定要把反应机理讲清楚，就超过了中学化学的教学要求，因此只能较模糊地说浓硫酸是“催化剂”和“脱水剂”。

如果用浓磷酸代替浓硫酸，虽然乙醇也有与浓磷酸反应生成磷酸单乙酯［CH3CH2—O—PO(OH)2，也可以叫做磷酸氢乙酯］的能力，但浓磷酸酸性不如浓硫酸，加之市售浓磷酸往往只有85%左右，含水较多，常温下反应很难进行，因此尽管使用3:1甚至4:1的浓磷酸—乙醇体积比，往往加热到100摄氏度左右反应物就开始持续沸腾，再怎样大火加热反应物温度只能缓慢上升，等上升到180摄氏度左右时乙醇基本都气化跑掉了，基本得不到乙烯。

用焦磷酸（H4P2O7）代替市售85%浓磷酸作为催化剂，焦磷酸相当于两分子正磷酸之间脱去一分子水得到的“酸酐”，如同有机酸酐更容易和醇反应得到酯一样（酸酐与醇反应不生成水，酯水解的逆反应不容易进行），焦磷酸与乙醇反应得到磷酸单乙酯比浓磷酸容易得多，相当于酸酐的醇解反应：

CH3CH2OH + H4P2O7 → CH3CH2—O—PO(OH)2 + H3PO4

磷酸单乙酯升温到180摄氏度以上时，也能像硫酸氢乙酯一样分解得到乙烯：

CH3CH2—O—PO(OH)2 → H2C＝CH2↑ + H3PO4

因此焦磷酸也较容易使得乙醇脱水得到乙烯。如果用P2O5代替浓硫酸，尽管P2O5夺取水的能力确实强于浓硫酸，P2O5（或者P4O10）也可以看作四分子正磷酸之间脱去六分子水得到的酸酐，P2O5和乙醇反应得到磷酸单乙酯的反应也比浓磷酸容易进行，但P2O5是固体，生成磷酸单乙酯的反应需要在烧瓶中回流一段时间才能充分反应完成。因此需要先将P2O5和乙醇混合后回流反应一段时间，再将得到的含磷酸单乙酯混合物升温到180—220摄氏度，才能使得磷酸单乙酯像硫酸氢乙酯一样分解，得到乙烯，否则只将固体P2O5和乙醇混合，升温到80摄氏度左右只见乙醇沸腾得到乙醇蒸气，却很难得到乙烯。

是还原型烟雾，主要是由于燃煤排放的二氧化硫、颗粒物、以及由于二氧化硫氧化生成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。

这种污染一般发生在冬季、气温低、湿度高和日光弱的天气条件下。

硫酸烟雾形成过程中，二氧化硫转化为三氧化硫的氧化反应主要靠雾滴中锰、铁、氨的催化氧化过程。