碳和浓硫酸反应方程式
碳和浓硫酸反应方程式是“C+2H2SO4(浓)=△=CO2↑+2SO2↑+2H2O”。属于还原反应,浓硫酸与碳反应方程式为:2H2SO4(浓)+C(加热)=CO2(气)+2SO2(气)+2H2O。在写反应式的时候,要先找到各个物体的化学式,写出生成物之后再配平。
浓硫酸的定义
浓硫酸是一种具有高腐蚀性的强矿物酸,在浓度高的时候具有强氧化性,但是在这个反应中,浓硫酸只表现出氧化性,所以在生成之后会有两种气体,二氧化碳和二氧化硫以及水,硫酸的浓稀概念有一个大概的标准,最高的发烟硫酸密度约为2g/cm3,含游离的S03约60%。
密度为1.61g/ml的硫酸叫浓硫酸(注:一般认为浓度70%以上碗疏酸的叫浓硫酸)其中折合含S03的量达到82%,它的浓度为18mol/L,中等浓度的是指密度在1.5到1.8左右,它们的浓度分别是在9.2mo1/L到16mol/L。
碳与稀硫酸不反应,所以将生铁放入足量的稀硫酸中,剩余的黑色固体主要就是生铁中的碳。
而碳要与浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化碳和水
C十2H2SO4=CO2十2S02十2H20
1、先用无水硫酸铜检验水。
2、再用品红检验二氧化硫。
3、用酸性高锰酸钾除去二氧化硫。
4、再用品红检验二氧化硫全部除尽。
5、最后用澄清石灰水检验二氧化碳。
验证过程:
1)装置B是检验有水生成的装置,无水硫酸铜变蓝证明生成产物中含有水;
2)气体通过C验证二氧化硫的生成;
3)通过D是除去二氧化硫气体;
4)E是验证二氧化硫气体是否除净,便于利用F装置检验二氧化碳气体的存在;
5)气体通过E品红后不褪色,通过F石灰水变浑浊,才能证明气体中含有二氧化碳气体。
涉及的反应方程有:
扩展资料由于浓硫酸中含有大量未电离的硫酸分子(强酸溶液中的酸分子不一定全部电离成离子,酸的强弱是相对的),所以浓硫酸具有吸水性、脱水性(俗称炭化,即腐蚀性)和强氧化性等特殊性质;而在稀硫酸中,硫酸分子已经完全电离,所以不具有浓硫酸的特殊化学性质。
发烟硫酸是无色或棕色油状稠厚的发烟液体(棕色是因为其中含有少量铁离子),具有强烈刺激性臭味,吸水性很强,与水可以任何比例混合,并放出大量稀释热。所以进行稀释浓硫酸的操作时,应将浓硫酸沿容器壁慢慢注入水中,并不断用玻璃棒搅拌。
除了酸固有的化学性质外,浓硫酸还具有自己特殊的性质,与稀硫酸有很大差别,主要原因是浓硫酸溶液中存在大量未电离的硫酸分子(硫酸分子亦可以进行自偶电离),这些硫酸分子使浓硫酸有很强的性质。
参考资料来源:百度百科—浓硫酸
(1)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。
(2)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。
(3)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(炭化),并会产生二氧化硫,故实验一定要在通风良好的情况下进行,否则有一定危险。
反应过程分两步,先是蔗糖c12h22o11在浓硫酸作催化剂作用下脱水,生成碳和水(试验后蔗糖会变黑,黑的的就是碳颗粒):
c12h22o11==浓硫酸==12c+11h2o;
第二步,脱水反应产生的大量热让浓硫酸和c发生反应:
c+2h2so4=加热=co2↑+2so2↑+2h2o。
利用脱水性,能够催化一些有机反应。
ch3cooh
+
c2h5oh(加热)(浓硫酸催化)
====
ch3cooc2h5
+
h2o
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。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,如铁一般认为生成fe3o4。
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
zn+2h2so4(浓)(加热)====znso4
+so2↑+2h2o
在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。
(2)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)(加热)
→
co2↑
+
2so2↑
+
2h2o
s
+
2h2so4(浓)(加热)
→
3so2↑
+
2h2o
2p
+
5h2so4(浓)
(加热)→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
难挥发性
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。
酸性
制化肥,如氮肥、磷肥等。
2nh3+h2so4==(nh4)2so4
nh3+h2so4==nh4hso4
ca3(po4)2+2h2so4==2caso4+ca(h2po4)2
稳定性
浓硫酸与亚硫酸盐反应
na2so3+2h2so4==2nahso4+h2o+so2↑
na2so3+h2so4==na2so4+h2o+so2↑(加热)
吸水性
常做干燥剂
碳或者活性炭是可以与浓硫酸进行反应的,这个反应可以证明单质碳具有还原作用。反应方程式为:C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O
需要提示的是:判断酸是否体现酸性是根据是否有该酸的相应的盐产生。该反应里由于没有硫酸盐产生,因而没有体现出浓硫酸的酸性。
补充说明:将二氧化碳看成碳酸分解而产生的,由此出发依据强酸制弱酸反应原理进而认为浓硫酸还体现了酸性的认识看似有理,实则是没有准确把握强酸制弱酸反应原理。强酸制弱酸反应原理适用于复分解型的离子交换反应情形。倘若反应时存在碳酸根或碳酸氢根能结合硫酸电离的氢离子产生碳酸,碳酸不稳定易分解而产生二氧化碳,则可以通过强酸制弱酸来理解。
如果是稀硫酸,氧化性不足,不反应。
个人觉得,一种固体应该用无水硫酸铜(CuSO4),这样直接看反应现象(变蓝色)就可以了,然后三种液体,依次为品红溶液、浓溴水(或者酸性高锰酸钾溶液)、澄清石灰水。楼上所说的碳酸氢钠溶液,我个人觉得有点多余,首先不论SO2和碳酸氢钠反应,这里根本就起不到作用啊,反而不能证明澄清石灰水变浑浊是因为木炭和浓硫酸反应产生的CO2所致。
品红,毫无疑问是用来判断SO2的,浓溴水(或者酸性高锰酸钾)是用来除去剩余的SO2的,澄清石灰水是用来检验CO2的
这里采用浓溴水或者酸性高锰酸钾都是有原因的,因为二者都是有颜色的,可以判断SO2是否除尽,但建议还是使用酸性高锰酸钾为宜,因为浓溴水要保存在棕色瓶子里,不方便观察。