如何除去浓硫酸中的溴
溴是易挥发液体,浓硫酸不易挥发,加热即可。
另外溴具有氧化性,溴化氢易挥发,AgBr可沉淀,这三个方向均可考虑。
不和浓硫酸反应的还原剂暂时没想到,此方案作废。
要想得到溴化氢气体,需要获得氢。这个氢不能来源于浓硫酸,不能提供合理的方法。
加入硫酸银是比较可行的,硫酸银本身是微溶物,但可反应生成溴化银。不过这个成本比较高。
所以可以采取两种方案:比较廉价,去除不太彻底的加热蒸馏法,以及成本较高的加入硫酸银的方法。
卤代烃的消去反应条件是浓硫酸,加热。
卤代烃可以发生消去反应,在碱的作用下脱去卤化氢生成碳-碳双键或碳-碳三键,比如,溴乙烷与强碱氢氧化钾在乙醇共热的条件下,生成乙烯、溴化钾和水。
卤代烃发生消去反应时遵循查依采夫规则。邻二卤化合物除可以进行脱卤化氢的反应外,在锌粉(或镍粉)作用下还可发生脱卤反应生成烯烃。
脂肪族卤代烃可在碱性水溶液中水解生成醇,碱性醇溶液中发生消去反应生成烯,芳香族卤代烃则较为困难。
卤代烃物理性质
基本上与烃不相似,CH3F、CH3CH2F、CH3Cl、CH3Br在常温下是气体,余者低级为液体,高级的是固体。它们的沸点随分子中碳原子和卤素原子数目的增加(氟代烃除外)和卤素原子序数的增大而升高。密度随碳原子数增加而降低。
一氟代烃和一氯代烃的密度一般比水小,溴代烃、碘代烃及多卤代烃密度比水大。绝大多数卤代烃不溶于水或在水中溶解度很小,但能溶于很多有机溶剂,有些可以直接作为溶剂使用。卤代烃大都具有一种特殊气味,多卤代烃一般都难燃或不燃。
卤代烃的同分异构体的沸点随烃基中支链的增加而降低。同一烃基的不同卤代烃的沸点随卤素原子的相对原子质量的增大而增大。
方程式如下:
2hbr
+
h2so4(浓)
==
br2↑+
so2↑+
h2o
8hi
+
h2so4(浓)
==
4i2↑+
h2s↑+
4h2o
2hno3(稀)
+
6hi
==
2no↑
+
3i2↑
+
4h2o
12hno3(稀)
+
6hi
==
12no↑
+
6hio3
+
6h2o
12hno3(浓)+
2hi
==
12no2↑
+
2hio3
+
6h2o
2hno3(浓)+
2hbr
==
2no2↑
+
br2↑
+
2h2o
这叫做扎伊采夫规则。
浓硫酸有脱水性的主要原因是因为硫酸与水的强亲和性及其热力学的配合,它是一种很强的脱水剂,能抽走化合物里的水分子。其原理主要是,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,浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程。
以蔗糖为例展示它的这种强烈脱水性特质。由于水分子的流失,白糖最终只剩下黑色的碳,使整个烧杯里的混合物变黑,化学式如下:
C12H22O11(白色蔗糖) +硫酸→ 12 C(黑炭) + 11 H2O(水蒸气)
C + 2 H2SO4 → CO2 + 2 SO2 + 2 H2O
硫酸与其他碳水化合物的脱水反应也差不多,例如,当硫酸被加入淀粉时,碳也是最终的产物。这可以充分地表现在硫酸与由纤维素构成的白纸的反应上,白纸最终被蚀穿,并呈现类似烧焦的颜色,这现象同样发生在纤维织物上,如毛巾。
扩展资料
硫酸的危害
硫酸具有极高的腐蚀性,特别是高浓度硫酸。高浓度的硫酸不光为强酸性,也具有强烈去水及氧化性质:除了会和肉体里的蛋白质及脂肪发生水解反应并造成严重化学性烧伤之外,它还会与碳水化合物发生高放热性去水反应并将其碳化,造成二级火焰性灼伤,对眼睛及皮肉造成极大伤害。
硫酸对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。蒸气或雾可引起结膜炎、结膜水肿、角膜混浊,以致失明;引起呼吸道刺激,重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉挛或声门水肿而窒息死亡。
硫酸对环境也有危害,对水体和土壤可造成污染,并且易燃易爆,具有强腐蚀性、强刺激性。
毫无疑问,溴的氧化性是强于硫的,也强于6价的硫
但是浓硫酸6价硫离子的浓度很大,我们说的浓硫酸一般浓度不低于百分之九十八
几乎是纯的,这就大大增强了6价硫的氧化性
所以才会有
2HBr + H2SO4(浓)=Br2 + SO2↑ +2H2O
这个反应,而稀硫酸就不行,氧化性很弱
同样,浓硝酸的氧化性也强于希硝酸
物质的氧化性,主要有元素的性质决定,但也受元素的表现形式,比如氧气和臭氧的区别,氧气分子有两个氧原子组成,臭氧分子有三个氧原子组成,臭氧的氧化性比氧气强的多
还受温度,浓度的影响
比如二氧化锰常温下不能和盐酸反应,但是加热的时候可以将盐酸中的氯离子氧化成氯气
硫酸,稀硫酸氧化性很弱,只能和活泼的金属反应,而浓硫酸却能和绝大多数金属反应,还能将溴化氢,碘化氢氧化
最后你说的那个反应是不可逆的,正反应中水很多,生成的是稀硫酸如果没有水存在溴也不可能将二氧化硫氧化成硫酸的
HCOOH → CO↑+H2O
C2H5OH → C2H4↑+H2O
原理同第一个问题
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)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,也可以脱去一些盐中的结晶水,如(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,水不能加多,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。吸水性
它是良好的干燥剂。用以干燥酸性和中性气体,如CO2,H2,N2,NO2,HCl,SO2等,不能干燥碱性气体,如NH3,以及常温下具有还原性的气体,如H2S。
吸水性与脱水性有很大的不同:脱水性一般反应前没有水,而是H、O元素以个数比2:1的形式形成水,从有机物或结晶水合物中出来。
还有在实验室制取乙烯的过程中,体现浓硫酸的吸水性,促使反应向正反应方向进行。在一些硫酸作催化剂的反应中,尤其是是浓硫酸,一般都体现硫酸的吸水性。
将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其质量将增加,密度将减小,浓度降低,体积变大,这是因为浓硫酸
具有吸水性。
乙烯的制备可以用卤代烷脱卤化氢和乙醇脱水的方法制取。实验室制取乙烯通常采用95%的乙醇和浓硫酸(体积比为1∶3),混合后在碎瓷片的存在下迅速加热到160 ℃~180 ℃制得。
1.实验室为什么不采用氯乙烷脱氯化氢进行制备;
2.实验室用乙醇浓硫酸法制取乙烯中浓硫酸的作用是什么?
3.列举实验室用乙醇浓硫酸法制取乙烯的不足之处;
4.有人建议用浓磷酸代替浓硫酸与乙醇反应,结果发现按醇酸体积比为(1∶3)进行反应时,反应混合物在110 ℃已经沸腾,温度升到250 ℃以上仍没有乙烯产生。
(1)解释实验现象;
(2)请提出进一步改进实验的方案