为什么浓硫酸可用铁罐贮存,但稀硫酸不能用铁罐盛装
因为浓硫酸具有强氧化性,与铁罐内表面反应产生成分为氧化铁致密的氧化层,阻碍了硫酸与铁的进一步反应,所以可以用铁罐装浓硫酸。 稀硫酸和铁反应不是因为其氧化性,而是由于其强酸性,和铁反应源源不断的产生氢气和铁离子,稀硫酸含有大量的水,所以产生的铁离子能溶于水中,使得化学反应能持续进行,这就是酸对铁的腐蚀作用,所以不能用铁罐装稀硫酸。
有一个朋友到工厂,看见一个铁罐子外面贴着浓硫酸的字样,于是大声惊呼:“硫酸与铁能反应,怎么能将硫酸装在铁罐子里呢?”
其实这位朋友只知其一,不知其二。稀硫酸中能大量的电离出氢离子和硫酸根离子,所以铁遇稀硫酸就能很快反应生成氢气,而浓度大于93%的浓硫酸中很难电离出氢离子,而且铁遇浓硫酸,很快在铁的表面生成一层致密的氧化膜,保护了内层铁不再与硫酸发生反应,这种现象叫做“钝化”。所以浓硫酸盛装于铁罐中能安然无恙。另外铝也有和铁类似的性质,铝和稀硫酸能很快反应,但铝和冷的浓硫酸不反应。
浓硫酸中含有大量的SO3一类的氧化性物种,据有很强的氧化性,使铁的表面产生一层致密氧化膜,阻止硫酸和Fe的进一步接触,因此能阻止反应的发生。
稀硫酸不据有氧化性,不能在铁的表面形成氧化膜,也就是不能发生钝化。
其原因是:因为单质铁可以跟稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,如用铁制容器来装稀硫酸,铁容器将很快被腐蚀,所以不能用铁制容器来装稀硫酸。又因为浓硫酸具有很强的氧化性,常温下可以将铁氧化成非常致密的氧化物薄膜,这层薄膜不溶于酸,从而保护了里面的铁不与外面的酸接触,所以,浓硫酸可以用铁制容器来盛装。
但是会残留一部分
用水清洗
硫酸会变稀
从而可以和铁反应
生成易燃的氢气
H2SO4+Fe=FeSO4+H2(上箭头)
2H2+O2=(点燃)2H2O