为什么过量锌与浓硫酸反应后,锌呈灰黑色?
这是因为锌与稀硫酸反应后,锌的表面凹凸不平,有很多细小的锌的颗粒,由于颗粒很小,光被完全吸收,故黑色。正好像氯化银受光的作用后,分解出来的银粒,由于颗粒太小而呈黑色是一个道理。
但为什么锌和硫酸反应后表面会凹凸不平呢?这是因为在溶液(稀硫酸)中存在大量水分子,氢离子和水分子化合成水合氢离子(h3o+),水合氢离子与水分子均匀混合在一起,因此,溶质之间或其溶剂分子(这里指h3o+)之间是有一定距离的。当锌与稀硫酸接触时,彼此发生了置换反应,因为锌表面的原子排列比较紧密,所以在它和稀硫酸作用时,相邻的两个锌原子不可能同时和溶液里的水合氢离子(h3o+)作用,只有和水合氢离子(h3o+)靠得很近的锌原子才能起置换反应,这样就使锌的表面呈现出凹凸不平的状态。
同时,由于锌的表面呈现凹凸不平的状态,表面面积特别大,而氢具有能溶解在金属里的性质,且凹凸不平的锌也有较强的吸附能力,这样使氢更易溶解在锌的表面,因而就更增加锌表面的多孔现象。
那是因为Zn和稀硫酸反应的实质为Zn和氢离子反应。
方程式为:Zn+2H+=Zn2++H2↑
离子反应的本质是某些离子浓度发生改变。常见离子反应多在水溶液中进行。有离子参加的化学反应。根据反应原理,离子反应可分为复分解、盐类水解、氧化还原、络合4个类型;也可根据参加反应的微粒,分为离子间、离子与分子间、离子与原子间的反应等。极浓的电解质跟固态物质反应时,应根据反应的本质来确定是否属于离子反应。
判断离子反应的方法:
1、有离子参加或者生成的反应都是离子反应
2、离子反应一般在水溶液或者融化状态下进行
3、原电池反应,电解池反应都属于离子反应
4、复分解反应属于原电池反应
5、某些在溶液中进行的氧化还原反应也是离子反应,譬如:铁和硫酸铜溶液反应
6、气体和气体、固体和气体、固体和固体之间的反应都不是离子反应。
由金属活动顺序表可知,Zn的活泼性不高不低(刚刚好排在H前一点),使得与酸反应生成H2的速率合适,方便收集.
为什么用稀硫酸
在中学阶段最主要有3种酸
硫酸,盐酸和硝酸
其中盐酸受热易挥发,由于反应放热使hcl挥发影响产生H2的纯度
硝酸,就算是稀的硝酸也有很强的氧化性,也就是说它和Zn
反应主要生成NO和NO2
浓硫酸
如果要深度解释的话有挺多原因的,初中阶段还无法理解,只能说生成的硫酸锌覆盖在锌表面阻碍了继续的反应
故用稀硫酸
再说点题外话
当你做题目时要你选择一种酸反应
考虑顺序一定先是考虑能否用稀硫酸
有一句话
能用硫酸,不用盐酸,慎用硝酸
"
不知道原电池这方面的知识你有没有学呢?有的话就ok了!
锌和稀硫酸反应的所得溶液的溶质为硫酸锌,溶剂为水。如果恰好完全反应,氢气会跑出去,然后就剩下硫酸锌溶质了,溶剂为水。即使不完全反应,氢气会跑出去,硫酸锌是溶质,剩余固体锌不属于溶液的部分。
Zn
+
H2SO4
=
ZnSO4
+
H2
2Al
+
3H2SO4
=
Al2(SO4)3
+
3H2
Fe
+
H2SO4
=
FeSO4
+
H2
Mg
+
H2SO4
=
MgSO4
+
H2
ZnO
+
H2SO4
=
ZnSO4
+
H2O
对于锌来说,是每65g锌生成2g的氢气,而实际是消耗了68g,说明含有的杂质是与硫酸反应生成2g氢气消耗质量更大的物质。
从上述反应可以看出:每2g氢气需要消耗铝18g,需要镁24g,需要铁56g,这些都不符合条件。而D是可以的。
(可以这样想:68g中有65g是锌,生成2g氢气,还有的3g氧化锌与硫酸不生成氢气)
因为如果不是原电池的话,氢离子会从锌这里得到电子,而锌会成为锌正离子,正离子之间有相互排斥的力,因此氢离子得到电子的过程比较慢.
而原电池的话,氢离子会从铜得到电子,铜不会形成正离子,因此得电子的过程要快.
当然不会,因为原硫酸铜从锌那里得到了电子行成铜,铜的活性比氢离子弱,铜不可能给氢离子电子,只能起到传递锌的电子作用(由速拍学区房提供)