如何区别强酸弱酸
要区分强酸和弱酸,首先要了解各种酸的组成
对于含氧酸:
硫酸,结构简式:HO-SO2-OH(分子中有两个羟基氧原子和两个非羟基氧原子)
磷酸,结构简式:HO-PO-OH(分子中有三个羟基氧原子和一个非羟基氧原子)
■■■■■■■■■ |
■■■■■■■■■ OH
原硅酸,结构简式:
■ OH
■ |
HO-Si-OH(分子中有四个羟基氧原子和零个非羟基氧原子)
■ |
■ OH
非羟基氧原子越多,成酸元素R与它们之间的共用电子对偏移的电子对数量越多,R元素所带正电荷越多,对羟基上氧原子的吸引越大,从而也就越排斥羟基氢原子,使得-O—H键越容易断裂。
所以含氧酸一般可书写为以下形式:
ROm(OH)n(R为成酸元素,m为非羟基氧样子数目,n为羟基数目)
当m = 0 时,酸性极弱 K1 <= 10^-7
例如:
次氯酸 Cl(OH) K1 = 2.88*10^-8
次溴酸 Br(OH) K1 = 2.51*10^-9
当m = 1 时,为中等强度的酸 K1 ≈ 10^-2(一般当作弱酸看待)
例如:
亚硫酸 SO(OH)2 K1 = 1.29*10^-2
砷酸 AsO(OH)3 K1 = 6.03*10^-3
亚硝酸 NO(OH) K1 = 7.24*10^-4
当m = 2 时,为强酸 K1较大
例如:
硝酸 NO2(OH) K1 ≈ 10^1
氯酸 ClO2(OH) K1 ≈ 10^2
硫酸 SO2(OH)2 K1 ≈ 10^3
当m = 3 时,酸性极强 K1很大
例如:
高氯酸 ClO3(OH) K1 ≈ 10^8
注意:
如:
亚磷酸 H3PO3
次磷酸 H3PO2
不能看作三元酸和二元酸
它们的结构:
亚磷酸(二元酸):HPO(OH)2,m = 1,中强酸
■OH
■|
O=P-OH
■|
■H
次磷酸(一元酸):H2PO(OH),m = 1,中强酸
■H
■|
O=P-OH
■|
■H
一般来说盐类都是强电解质,在水中反应时看溶解度:不易溶,不溶,难溶的一般不能拆,但有条件
例如:澄清石灰水,则Ca(OH)2可拆
石灰乳,则Ca(OH)2不可拆
稀硫酸,则H2SO4可拆
浓硫酸,则H2SO4不可拆(主要为硫酸分子,水极少量)
分子式为C2H4OHSO4。
硫酸的化学式为H2SO4,其中SO4表示的是硫酸根离子(原子团),其化合价为-2价。
乙醇的化学式为C2H6O,分子式写作C2H5OH或者写作结构简式CH3CH2OH。
H2SO4
。是一种
无色无味
油状液体,是一种高沸点难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水
混溶
。硫酸是
基本化学
工业中重要产品之一。它不仅作为许多化工产品的原料,而且还广泛地应用于其他的
国民经济部门
。
硫酸是化学六大无机强酸(硫酸、硝酸(
HNO3
)、盐酸(HCl,学名
氢氯酸
)、
氢溴酸
(HBr)、
氢碘酸
(HI)、
高氯酸
(
HClO4
)之一。
浓硫酸
化学性质
1.
脱水性
脱水指浓硫酸脱
去非
游离态
水分子或脱去有机物中氢
氧元素
的过程。
(1)脱水性简介
就硫酸而言,脱水性是浓硫酸的性质,而非
稀硫酸
的性质,浓硫酸有脱水性且脱水性很强。
(2)可被脱水的物质
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
或脱去非游离态的
结晶水
,如
五水合硫酸铜
(
CuSO4
·5H2O)。
(3)炭化
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
浓硫酸的腐蚀性
了黑色的炭(炭化)。
浓硫酸
如
C12H22O11
=
12C
+
11H2O
(4)
黑面包
反应
在200mL
烧杯
中放入20g蔗糖,加入几滴水,水加适量,搅拌均匀。然后再加入15mL质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌。观察实验现象。
可以看到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭,还会闻到刺激性气味气体。
2.强
氧化性
(1)跟金属反应
①常温下浓硫酸能使铁、铝等
金属钝化
。
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)=加热=CuSO4+SO2↑+2H2O
2Fe+6H2SO4(浓)=加热=
Fe2
(SO4)3+3SO2↑+6H2O
在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。
(2)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)=加热=CO2↑+2SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓)=加热=3SO2↑+2H2O
2P+5H2SO4(浓)=加热=2H3PO4+5SO2↑+2H2O
(3)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(稀)=S↓+SO2↑+2H2O
2HBr+H2SO4(稀)=Br2↑+SO2↑+2H2O
2HI+H2SO4(稀)=
I2
↑
+SO2↑+2H2O
3.难挥发性(高沸点)
制
氯化氢
、硝酸等(原理:高沸点酸制低沸点酸)如,用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体
NaCl(固)+H
SO
(浓)═
NaHSO4
+HCl↑(常温)
2NaCl(固)+H
SO
(浓)═加热═
Na2SO4
+
2HCl
↑(加热)
Na2SO3
+H
SO
═Na2SO4+H2O+SO2↑
再如,利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气体。
酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等
2NH3+H2SO4═(NH4)2SO4
Ca3(PO4)2+2H2SO4═2CaSO4+Ca(H2PO4)2
稳定性:浓硫酸与亚硫酸盐反应
Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+SO2
亚硫酸 H2SO3
盐酸 HCl
硝酸 HNO3
硫化氢 H2S
碳酸 H2CO3
高中常见物质的化学式
氢气 碳 氮气 氧气 磷 硫 氯气 (非金属单质)
H2 C N2 O2 P S Cl2
钠 镁 铝 钾 钙 铁 锌 铜 钡 钨 汞 (金属单质)
Na Mg Al K Ga Fe Zn Cu Ba W Hg
水 一氧化碳 二氧化碳 五氧化二磷 氧化钠 二氧化氮 二氧化硅
H2O CO CO2 P2O5 Na2O NO2 SiO2
二氧化硫 三氧化硫 一氧化氮 氧化镁 氧化铜 氧化钡 氧化亚铜
SO2 SO3 NO MgO CuO BaO Cu2O
氧化亚铁 三氧化二铁(铁红) 四氧化三铁 三氧化二铝 三氧化钨
FeO Fe2O3 Fe3O4 Al2O3 WO3
氧化银 氧化铅 二氧化锰 (常见氧化物)
Ag2O PbO MnO2
氯化钾 氯化钠(食盐) 氯化镁 氯化钙 氯化铜 氯化锌 氯化钡 氯化铝
KCl NaCl MgCl2 CaCl2 CuCl2 ZnCl2 BaCl2 AlCl3
氯化亚铁 氯化铁 氯化银 (氯化物/盐酸盐)
FeCl2 FeCl3 AgCl
硫酸 盐酸 硝酸 磷酸 硫化氢 溴化氢 碳酸 (常见的酸)
H2SO4 HCl HNO3 H3PO4 H2S HBr H2CO3
硫酸铜 硫酸钡 硫酸钙 硫酸钾 硫酸镁 硫酸亚铁 硫酸铁
CuSO4 BaSO4 CaSO4 KSO4 MgSO4 FeSO4 Fe2 (SO4)3
硫酸铝 硫酸氢钠 硫酸氢钾 亚硫酸钠 硝酸钠 硝酸钾 硝酸银
Al2(SO4)3 NaHSO4 KHSO4 NaSO3 NaNO3 KNO3 AgNO3
硝酸镁 硝酸铜 硝酸钙 亚硝酸钠 碳酸钠 碳酸钙 碳酸镁
MgNO3 Cu(NO3)2 Ca(NO3)2 NaNO3 Na2CO3 CaCO3 MgCO3
碳酸钾 (常见的盐)
K2CO3
氢氧化钠 氢氧化钙 氢氧化钡 氢氧化镁 氢氧化铜 氢氧化钾 氢氧化铝
NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 Mg(OH)2 Cu(OH)2 KOH Al(OH)3
氢氧化铁 氢氧化亚铁(常见的碱)
Fe(OH)3 Fe(OH)2
甲烷 乙炔 甲醇 乙醇 乙酸 (常见有机物)
CH4 C2H2 CH3OH C2H5OH CH3COOH
碱式碳酸铜 石膏 熟石膏 明矾 绿矾
Cu2(OH)2CO3 CaSO4�6�12H2O 2 CaSO4�6�1H2O KAl(SO4)2�6�112H2O FeSO4�6�17H2O
蓝矾 碳酸钠晶体 (常见结晶水合物)
CuSO4�6�15H2O Na2CO3�6�110H2O
尿素 硝酸铵 硫酸铵 碳酸氢铵 磷酸二氢钾 (常见化肥)
CO(NH2)2 NH4NO3 (NH4)2SO4 NH4HCO3 KH2PO4
沉淀:
红褐色絮状沉淀--------Fe(OH)3
浅绿色沉淀------------Fe(OH)2
蓝色絮状沉淀----------Cu(OH)2
白色沉淀--------------CaCO3,BaCO3,AgCl,BaSO4,(其中BaSO4、AgCl是不溶于 HNO3的白色沉淀,CaCO3 BaCO3是溶于HNO3 的白色沉淀),Mg(OH)2.
淡黄色沉淀(水溶液中)----S
微溶于水------------Ca(OH)2,CaSO4
硫酸的电子式:H:O:O:S:O:O:H。
硫元素可以连六个键因为其氧化数达到最大的+6,形成6根共价键,通常单质硫是黄色的晶体,又称作硫磺。硫单质的同素异形体有很多种,有斜方硫、单斜硫和弹性硫等。硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。硫单质难溶于水,微溶于乙醇,易溶于二硫化碳。
硫酸的农业用途
土壤改良:在农业生产中,越来越多地采用硫酸改良高pH值的石灰质土壤。过去20年来,尿素-硫酸肥料的产量大幅度提高并在土壤中广泛施用。将硫酸注入牛奶场湖泊,改变湖水pH值,可解决圈养牲畜过程产生的若干空气和水质问题,将硫酸施入农用土壤和水中,其主要作用是溶解钙、镁的碳酸盐和碳酸氢盐。
这些钙、镁盐然后取代可交换的钠盐,钠盐随后用水浸洗除去。当碳酸盐和碳酸氢盐被分解后,硫酸与更惰性的物质反应,释放出磷、铁等植物养分。简单地降低土壤的pH值可引起许多元素溶解度的变化,提高它们对植物的效力。在高pH值的石灰质土壤上施用硫酸,可使植物更加健壮,收成增加。
以上内容参考 百度百科-硫酸