浓硫酸是这颜色吗?浓度大概多少?
纯净的浓硫酸应为无色油状液体,带强腐蚀性。
你这个图里的硫酸显然掺了杂质(呈锈铁色,可能是含铁量较大的工业用硫酸),而且腐蚀性不足够把试纸碳化,估计浓度不高。
浓硫酸(Concentrated sulfuric acid ),俗称坏水,化学分子式为H?SO?,是一种具有高腐蚀性的强矿物酸。坏水指质量分数大于或等于70%的硫酸溶液。浓硫酸在浓度高时具有强氧化性,这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一。同时它还具有脱水性,强氧化性,强腐蚀性,难挥发性,酸性,吸水性等。
化学定义
浓硫酸是指浓度(浓度是指H2SO4的水溶液里H2SO4的质量百分比)大于等于70%的H2SO4的水溶液。硫酸与硝酸,盐酸,氢碘酸,氢溴酸,高氯酸并称为化学六大无机强酸。
性质
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。
浓硫酸与稀硫酸
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2,含游离的SO3约60%。一般来说密度为1.84g/mL的硫酸叫浓硫酸(注:一般认为浓度70%以上硫酸的叫浓硫酸)其中折合含SO3的量达到82%,它的浓度为18 mol/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9.2mol/L到16mol/L。那么稀硫酸是指密度在1.5g/mL以下,浓度在9.2mol/L以下。
鉴别方法
1.称重法
浓硫酸比稀硫酸密度大(98%的浓硫酸密度为1.84g/mL),故在相同的体积下,重的是浓硫酸。
2.粘度法
浓硫酸是粘稠的液体,而稀硫酸则接近于水的粘度,所以将试剂瓶拿起摇动几下,就可看出哪个是浓硫酸,液体较满时可取少许于试管中振荡。但是在没有对照时不推荐使用。
3.沸点法
硫酸是高沸点的酸,98%的浓硫酸沸点为338℃,故可取少许于试管中加热,先沸腾且有大量水蒸气产生的为稀硫酸,注意不要吸入蒸汽,因为会有少量酸液随水蒸出。难以沸腾的是浓硫酸。
4.稀释法
将浓硫酸沿着器壁慢慢注入水里,并不断搅拌。(切不可将水注入浓硫酸,这样会液滴四溅。解释:水的密度小,水会浮在浓硫酸上面,溶解时放出的热使水沸腾,造成硫酸液滴飞溅,非常危险)稀释时放出大量热的是浓硫酸
5.铁铝法
分别取少许于试管中,加入铁丝或铝片,无现象的是浓硫酸,有气泡出现的是稀硫酸。因为浓硫酸在常温时可使铁、铝等金属表面快速氧化生成一种致密的氧化膜而发生“钝化”,但是如果在硫酸溶液中加入少量氯离子则会催化氧化膜的分解,一种说法是氯离子与氧化膜形成络合物,还有一种说法是认为氯离子半径小于氧化物分子间间隔,氯离子能进入氧化膜内部,继续参与反应。
6.铜碳法
分别取两支试管,加入铜片或木炭后,再分别加入酸,然后加热,能够产生刺激性气体的是浓硫酸。刺激性气体为二氧化硫。
7.胆矾法
分别取两支试管,加入胆矾少许,再分别加入酸,晶体溶解溶液变蓝色的是稀硫酸,晶体表面变白色的是浓硫酸。这个变化既是物理变化又是化学变化。
8.纤维素法
分别用玻璃棒蘸取两种酸在纸或木材或棉布上画痕,一段时间后,表面脱水炭化变黑的是浓硫酸。
9.蔗糖法
在小烧杯中加入约10g蔗糖,滴入1mL水后,再加入酸,能使蔗糖脱水炭化产生“黑面包”的是浓硫酸。此反应中利用浓硫酸与水放热促进反应发生,水作催化剂。
10.露置法
浓硫酸具有吸水性,露置一段时间后,质量增加的是浓硫酸,稀硫酸可能因水挥发而质量减少
11.亚硝酸钠法
在试管中加入少许工业用盐,然后分别加入酸,产生刺激性气体和红色气体的是浓硫酸,工业盐溶解无刺激性气体产生的是稀硫酸。刺激性气体主要是二氧化氮和二氧化硫。
12.电导法
取两个碳棒作电极,插入酸中,电路中串联上小灯泡,用两节干电池构成闭合回路,小灯泡发光且较亮的是稀硫酸,因为浓硫酸中水较少,绝大部分硫酸分子没有电离,故自由移动的离子很少,导电性较差。但是浓硫酸与碳能发生反应,所以应使用钽等惰性金属丝作电极。(注:浓硫酸因为自偶电离2H2SO4=可逆=H3SO4++HSO4-产生自由移动的离子而有较弱导电性[1] )
13.氯化钠法
在两只试管中加入少许氯化钠,然后分别加入酸,产生刺激性气味气体的是浓硫酸,氯化钠溶解无刺激性气味气体产生的是稀硫酸。氯化钠与浓硫酸反应生成硫酸钠和有刺激性气味的气体氯化氢。
稀释方法
浓硫酸密度比水大得多,直接将水加入浓硫酸会使水浮在浓硫酸表面,大量放热而使酸液沸腾溅出,造成事故。
因此,浓硫酸稀释时,常将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中(烧瓶用玻璃棒引流),并不断搅拌,使稀释产生的热量及时散出。切不能将顺序颠倒,这样会引发事故。切记“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅”。注酸入水不断搅拌稀释好的硫酸应冷却至室温后存放入试剂瓶中。
浓硫酸与浓硝酸的混合
与浓硫酸加水稀释类似,注硫酸入硝酸,混酸具有很强的氧化性,也常用于将醇类物质的羟基取代成硝基。
物理性质
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。
硫酸(化学式:H₂SO₄),硫的最重要的含氧酸。无水硫酸为无色油状液体,10.36℃时结晶,通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液,用塔式法和接触法制取。前者所得为粗制稀硫酸,质量分数一般在75%左右;后者可得质量分数98.3%的纯浓硫酸,沸点338℃,相对密度1.84。
硫酸是一种最活泼的二元无机强酸,能和许多金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性,可用作脱水剂,碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时,亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性,故需谨慎使用。是一种重要的工业原料,可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等,也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂,在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。
第一种情况:浓硫酸过量。依据实验进程,可以观察到的现象依次是:铜与冷的浓硫酸不发生反应,反应开始时无现象;加热后随着体系温度的升高,铜丝(或铜片)表面变黑,产生无色气体,细小的黑色颗粒状物质从铜丝(或铜片)表面进入浓硫酸,形成黑色的悬浊液;继续加热至沸腾,颗粒状物质由黑色转变成灰白色,同时试管里还产生了大量的白色烟雾;部分烟雾在试管上部内壁处冷凝析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)后,淡黄色固体物质最终消失。导出的气体能使紫色石蕊试液变红,品红溶液和KMnO4溶液褪色。待铜全部反应后,停止加热,静置后,试管内的烟雾随之慢慢消失,试管中的液体呈浅蓝色,管底沉积的固体物质呈灰白色。继续冷却试管,溶液颜色慢慢变浅,至室温时几乎无色;将此无色溶液注入盛有少量水的试管中,所得溶液变为浅蓝色
Cu(OH)2 + H2SO4 ==== CuSO4 + 2H2O
p.s.虽然Cu(OH)2不溶于水,但也是碱~
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就无法显现其特殊的离子颜色,关于焰色反应主要是整个cu元素的颜色,所以并不能代表什么
铜的水合离子组成为[Cu(H2O)4]2+,它就是一种络离子。胆矾CuSO4·5H2O就是一种络合物,其组成[Cu(H2O)4]SO4·H2O,它是由四水合铜(Ⅱ)离子跟一水硫酸根离子结合而成。在硫酸铜溶液里加入过量的氨水,溶液由蓝色转变为深蓝。这是因为四水合铜(Ⅱ)离子经过反应,最后生成一种更稳定的铜氨络离子[Cu(NH3)4]2+而使溶液呈深蓝色。
通常,过渡元素的水溶液都有一定的颜色,你可以看看大学无机。d轨道未充满时显色(Fe,Cu),全充满或全空时无色(Zn,Mg)。
要想解决此问题,必须使用非常纯净的蒸馏水(或者去离子水或者二次蒸馏水)来配制硫酸溶液。