能把硫酸变成氧气吗?
浓硫酸是有很强的氧化性,一般发生变化的是硫元素,一步变成氧气是不行的,需要多个反应,但是这样又不简单方便和经济,所以如果要制取氧气就直接换一种药品就行了,比如高锰酸钾,氯酸钾,双氧水都行
分析:
稀硫酸与氧气都是无机物,如果发生反应,一定是无机反应类型:
稀硫酸中的大部分是水,氧气不易溶于水;
稀硫酸中含有氧元素,首先不发生置换反应;
氧气是单质,不发生复分解反应;
稀硫酸也不会和氧气发生化合,因为稀硫酸(H2SO4)有氧原子;
稀硫酸中硫元素为+6价,最高,氧气中氧元素为0价(氧气的氧化性大于稀硫酸中硫元素的氧化性)所以不发生氧化还原;
结论:稀硫酸不能与氧气反应。
用高中的知识回答就是这样。
氧化剂+还原剂==还原产物+氧化产物。
其中,氧化剂氧化性大于氧化产物,还原剂还原性大于还原产物。
比较物质的氧化性就是把两者放在同一氧化还原反应中,找到氧化剂和氧化产物即可比较。
对于题主的问题,已知化学方程式
2S+3O2==2SO3 其中,O2为氧化剂,SO3为氧化产物,由上述规则,可以判断,O2氧化性大于SO3。
又由于浓硫酸氧化性是由+6价硫元素表现,和SO3中硫元素价态一致。 故而可以推断出氧气的氧化性大于浓硫酸。在温度比较低时,从热力学角度上讲氧气的氧化性强,从动力学上讲浓硫酸表现出的氧化性强,实际表现出的浓硫酸的氧化作用好。
从两者对应的还原电势上看氧气有远高于后者的还原电势,所以从热力学上氧气的氧化性强。
但是氧气表现出氧化性需要断裂键能更高的化学键也是进行反应要更高的活化能,有更高的活化能就会有更低反应速率。在温度很低时这种速率可能低到毫无现象,甚至给人一直不反应的感觉。所以从动力学上(或者说根据实验现象观察的感觉)感觉浓硫酸的氧化性强。
但在高温情况下氧气无论在动力学上还是热力学上都能表现出比浓硫酸高的氧化性。
我们考虑常温下(298k)
常见的氧气氧化的电极反应是氧气和氢离子生成水,标准电极电势为1.229v。
空气中氧气的分压是约21kpa,通过能斯特方程换算可知电势为1.220v。
硫酸还原为二氧化硫的电极电势为0.170v。
常见的浓硫酸为98%,浓度为18.4mol/L
通过能斯特方程换算可知电极电势为0.337v
所以我们可以看出来,氧气的氧化性比浓硫酸强得多。
原理:高氧化性酸不稳定,分解
2.和过氧化物反应,硫酸滴到固体过氧化钠
原理:高浓度H2O2不稳定,分解
在H2SO4中,S显+6价,是最高价态,氧化性极强。
而O显-2价。
此时需要氧化剂来还原O。
稀硫酸加高锰酸钾和过氧化氢就可放出氧气,反应如下:
3H2SO4 + 2KMnO4 + 5H2O2 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O
H2SO4 = SO3 + H2O(高温下)
2SO3 + 6F2 = 2SF6 + 3O2
但要直接一步完成氧化基本上是很困难的。