從中學我們就開始學習硫酸這種化學品,給我印象最深就是硫酸的腐蝕性、脫水性和強還原性,特別是濃硫酸這三種性質更強,所以在使用硫酸是我們的老師都會一再提醒我們要注意安全。關于硫酸的腐蝕性就不多說了,那么硫酸的脫水性又怎么樣呢?
脫(tuo)水(shui)指濃硫(liu)(liu)酸(suan)脫(tuo)去非(fei)(fei)游(you)離(li)態水(shui)分子或按照(zhao)水(shui)的(de)氫氧原(yuan)(yuan)子組成(cheng)比(bi)脫(tuo)去有(you)(you)機物中氫氧元(yuan)素的(de)過程(cheng)。就(jiu)硫(liu)(liu)酸(suan)而言,脫(tuo)水(shui)性是(shi)(shi)濃硫(liu)(liu)酸(suan)的(de)性質(zhi)(zhi),而非(fei)(fei)稀硫(liu)(liu)酸(suan)的(de)性質(zhi)(zhi),濃硫(liu)(liu)酸(suan)有(you)(you)脫(tuo)水(shui)性且脫(tuo)水(shui)性很強,脫(tuo)水(shui)時按水(shui)的(de)組成(cheng)比(bi)脫(tuo)去。物質(zhi)(zhi)被濃硫(liu)(liu)酸(suan)脫(tuo)水(shui)的(de)過程(cheng)是(shi)(shi)化(hua)學(xue)變化(hua),反應時,濃硫(liu)(liu)酸(suan)按水(shui)分子中氫氧原(yuan)(yuan)數的(de)比(bi)(2:1)奪取被脫(tuo)水(shui)物中的(de)氫原(yuan)(yuan)子和氧原(yuan)(yuan)子或脫(tuo)去非(fei)(fei)游(you)離(li)態的(de)結晶水(shui),如五水(shui)硫(liu)(liu)酸(suan)銅(tong)。
可(ke)被濃(nong)硫酸脫水(shui)的(de)(de)物(wu)質(zhi)(zhi)一般(ban)為(wei)含(han)氫、氧元素的(de)(de)有(you)機物(wu),其(qi)中蔗(zhe)糖(tang)(tang)、木屑(xie)、紙屑(xie)和棉花等物(wu)質(zhi)(zhi)中的(de)(de)有(you)機物(wu),被脫水(shui)后(hou)生成(cheng)了黑(hei)色的(de)(de)炭,這(zhe)種過(guo)程(cheng)稱(cheng)作炭化。一個(ge)典型(xing)的(de)(de)炭化現象是蔗(zhe)糖(tang)(tang)的(de)(de)黑(hei)面包反應(ying)。在200mL燒杯中放(fang)入20g蔗(zhe)糖(tang)(tang),加入幾滴水(shui),水(shui)加適(shi)量(liang),攪拌均勻。然后(hou)再(zai)加入15mL質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)數為(wei)98%的(de)(de)濃(nong)硫酸,迅速攪拌。觀察實驗現象。可(ke)以看到蔗(zhe)糖(tang)(tang)逐漸變黑(hei),體積膨脹,形(xing)成(cheng)疏松多孔的(de)(de)海綿狀的(de)(de)炭,反應(ying)放(fang)熱(re),還能聞(wen)到刺激性氣體。
C12H22O11=濃硫酸=12C+11H2O
同時進行碳與濃硫酸(suan)反應:
C+2H2SO4(濃)=加熱=CO2↑+2SO2↑+2H2O
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