浓硫酸、生石灰、氢氧化钠作干燥剂时的一些区别它们作干燥剂的原理?是不是只有固体NAOH才作干燥剂?这三种药剂分别适用、不适用于哪些物质的干燥剂?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/17 14:39:15
浓硫酸、生石灰、氢氧化钠作干燥剂时的一些区别它们作干燥剂的原理?是不是只有固体NAOH才作干燥剂?这三种药剂分别适用、不适用于哪些物质的干燥剂?
浓硫酸、生石灰、氢氧化钠作干燥剂时的一些区别
它们作干燥剂的原理?是不是只有固体NAOH才作干燥剂?这三种药剂分别适用、不适用于哪些物质的干燥剂?
浓硫酸、生石灰、氢氧化钠作干燥剂时的一些区别它们作干燥剂的原理?是不是只有固体NAOH才作干燥剂?这三种药剂分别适用、不适用于哪些物质的干燥剂?
原理:浓硫酸:吸水性
生石灰:吸水性
氢氧化钠:吸湿性
浓硫酸物理性质:
纯硫酸是一种无色无味油状液体.常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3%,其密度为1.84g·cm-3,其物质的量浓度为18.4mol·L- 1.硫酸是一种高沸点难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶.浓硫酸溶解时放出大量的热,因此浓硫酸稀释时应该“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅.”
(二)特性
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(H2SO4),这些硫酸分子使浓硫酸有很强的性质.
1.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.
⑴就硫酸而言,吸水性是浓硫酸的性质,而不是稀硫酸的性质.
⑵浓硫酸的吸水作用,指的是浓硫酸分子跟水分子强烈结合,生成一系列稳定的水合物,并放出大量的热:H2SO4 + nH2O == H2SO4·nH2O,故浓硫酸吸水的过程是化学变化的过程,吸水性是浓硫酸的化学性质.
⑶浓硫酸不仅能吸收一般的游离态水(如空气中的水),而且还能吸收某些结晶水合物(如CuSO4· 5H2O、Na2CO3·10H2O)中的水.
2.脱水性
⑴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.
⑵脱水性是浓硫酸的化学特性,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.
⑶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,被脱水后生成了黑色的炭(碳化).
浓硫酸 如C12H22O11————>12C + 11H2O
3.强氧化性
⑴跟金属反应
①常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化.主要原因是硫酸分子与这些金属原子化合,生成致密的氧化物薄膜,防止氢离子或硫酸分子继续与金属反应.
Fe+nH2SO4(浓)===Fe·nH2SO4
②加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2
△
Cu + 2H2SO4(浓) ==== CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
△
2Fe + 6H2SO4(浓) ==== Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性.
⑵跟非金属反应
热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2.在这类反应中,浓硫酸只表现出氧化性.
△
C + 2H2SO4(浓) ==== CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
△
S + 2H2SO4(浓) ==== 3SO2↑ + 2H2O
△
2P + 5H2SO4(浓) ==== 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
⑶跟其他还原性物质反应
浓硫酸具有强氧化性,实验室制取H2S、HBr、HI等还原性气体不能选用浓硫酸.
△
H2S + H2SO4(浓) ==== S↓ + SO2↑ + 2H2O
△
2HBr + H2SO4(浓) ==== Br2↑ + SO2↑ + 2H2O
△
2HI + H2SO4(浓) ==== I2↑ + SO2↑ + 2H2O
4.难挥发性(高沸点):制氯化氢、硝酸等(原理:利用难挥发性酸制易挥发性酸) 如,用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体
2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑
再如,利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气.
5.酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等
2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4
Ca3(PO3)2+2H2SO4==2CaSO4+Ca(H2PO4)
6.稳定性:浓硫酸与亚硫酸盐反应
Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑
附言:浓硫酸的稀释
浓硫酸溶于水后能放出大量的热,因此,在稀释浓硫酸时一定要将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢地注入水中,并用玻璃棒不断搅拌.
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.”
个体防护:
身防止皮肤直接接触.用棉布先吸去皮肤上的硫酸,再用大量流动清水冲洗,最后用0.01%的苏打水(或稀氨水)浸泡.
误食,催吐,用牛奶或蛋清.
浓硫酸和稀硫酸
硫酸的浓稀概念有一个大概的标准:最高的发烟硫酸密度为1.96含游离的SO3 40%,含SO3总量达89%.一般来说密度为1.84的硫酸叫浓硫酸其中含SO3的总量达到82%,含游离SO3 4%,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1.5以下,浓度在 9.2mol/L以下.
生石灰的主要成分是氧化钙(CaO),白色固体耐火难容.将(CaO)含量高的石灰岩在通风的石灰窑中锻烧至900℃以上即得.是有吸水性,可用作干燥剂,我国民间常用以防止杂物回潮.与水反应(同时放出大量的热),或吸收潮湿空气中的成水分,即成熟石灰[氢氧化钙Ca(OH)2],又称“消石灰”.熟石灰在一升水中溶解1.56克(20℃),它的饮和溶液称为“石灰水”,呈碱性,在空气中吸收二氧化碳而成碳酸钙沉淀.
生石灰性状与使用:外形为白色(或灰色、棕白),无定形,在空气中吸收水和二氧化碳.氧化钙与水作用生成氢氧化钙,并放出热量.溶于酸水,不溶于醇.系属无机碱性蚀物品,国家危规编号95006.
用于钢铁、农药、医药、干燥剂、制革及醇的脱水等.生石灰中一般都含有过火石灰,过火石灰熟化慢,若在石灰浆体硬化后再发生熟化,会因熟化产生的膨胀而引起隆起和开裂.适用范围:特别适用于膨化食品、香菇、木耳等土特产,以及仪表仪器、医药、服饰、电子电讯、皮革、纺织等行业的产品
生石灰的主要成分是CaO,一般呈块状,纯的为白色,含有杂质时为淡灰色或淡黄色.生石灰吸潮或加水就成为消石灰,消石灰也叫熟石灰,它的主要成分是Ca(OH)2
炼钢用生石灰做造渣材料,除去硫、磷等有害杂质.电石(主要成分是CaC2)是生石灰与焦炭在电炉里反应制得.消石灰能除去水的暂时硬性,用作硬水软化剂.石灰石烧加工制成较纯的粉状碳酸钙,用做橡胶、塑料、纸张、牙膏、化妆品等的填充料.石灰与烧碱制成的碱石灰,用作二氧化碳的吸收剂.生石灰用作干燥剂和消毒剂.农业上,用生石灰配制石灰硫黄合剂、波尔多液等农药.土壤中施用熟石灰可中和土壤的酸性、改善土壤的结构、供给植物所需的钙素.用石灰浆刷树干,可保护树木.
注意事项:
1、使用操作过程时间越短越好,放置在包装容器内的适当处,起到密封吸湿的作用
2、存放在干燥库房中,防潮,避免与酸类物接触
3、运输过程中避免受潮,小心轻放,以防止包装破损而影响产品质量
4、禁止食用,万一入口,大量喝水并立即求医
付(浓硫酸和稀硫酸界定方法:
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.
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.难以沸腾的是浓硫酸.
4.稀释法:浓硫酸溶解于水放出大量的热,故可在小烧杯中加10mL水,沿烧杯壁慢慢加酸(切不可将水加到酸中),溶解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”.
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.
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.
8.纤维素法:分别用玻璃棒醮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.
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.
11.食盐(亚硝酸钠)法:在试管中加入少许工业用盐,然后分别加入酸,产生刺激性气体的是浓硫酸,工业盐溶解无刺激性气体产生的是稀硫酸.
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.)
NaOH
式量40.01.密度2.130克/厘米3,熔点318.4℃,沸点1390℃.钠(Na)元素在元素周期表中为第11号元素,位于元素周期表第ⅠA族(第Ⅰ主族)第3周期,属于碱金属族(该族元素均呈强碱性,氢(H)元素除外).其核外电子排布为2、8、1(1s2,2s2,2p6,3s1),最外层3s1电子为其价电子,Na元素很容易失去3s1电子而形成正一价的钠离子(Na+),故呈强金属性.Na元素与水反应(与水反应时,应用烧杯并在烧杯上加盖玻璃片,反应时钠块浮在水面上,熔呈球状,游于水面,有“丝丝”的响声,并有生成物飞溅),生成强碱性NaOH溶液,并放出氢气.固体NaOH中OH以O-H共价键结合,Na与OH以强离子键结合,溶于水其解离度近乎100%,故其水溶液呈强碱性,可使无色的酚酞试液变成红色,或使PH试纸变蓝等.
纯的无水氢氧化钠为白色半透明,结晶状固体.氢氧化钠极易溶于水,溶解度随温度的升高而增大,溶解时能放出大量的热.它的水溶液有涩味和滑腻感,溶液呈强碱性,具备碱的一切通性.市售烧碱有固态和液态两种:纯固体烧碱呈白色,有块状、片状、棒状、粒状,质脆;纯液体烧碱为无色透明液体.氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油;但不溶于乙醚、丙酮、液氨.对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作用,溶解或浓溶液稀释时会放出热量;与无机酸发生中和反应也能产生大量热,生成相应的盐类;与金属铝和锌、非金属硼和硅等反应放出氢;与氯、溴、碘等卤素发生歧化反应.能从水溶液中沉淀金属离子成为氢氧化物;能使油脂发生皂化反应,生成相应的有机酸的钠盐和醇,这是去除织物上的油污的原理.
氢氧化钠的用途十分广泛,在化学实验中,除了用做试剂以外,由于它有很强的吸湿性,还可用做碱性干燥剂.烧碱在国民经济中有广泛应用,许多工业部门都需要烧碱.使用烧碱最多的部门是化学药品的制造,其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业.另外,在生产染料、塑料、药剂及有机中间体,旧橡胶的再生,制金属钠、水的电解以及无机盐生产中,制取硼砂、铬盐、锰酸盐、磷酸盐等,也要使用大量的烧碱.工业用氢氧化钠应符合国家标准 GB 209-93;工业用离子交换膜法氢氧化钠应符合国家标准 GB/T 11199-89;化纤用氢氧化钠应符合国家标准 GB 11212-89;食用氢氧化钠应符合国家标准 GB 5175-85.
在工业上,氢氧化钠通常称为烧碱,或叫火碱、苛性钠.这是因为较浓的氢氧化钠溶液溅到皮肤上,会腐蚀表皮,造成烧伤.它对蛋白质有溶解作用,有强烈刺激性和腐蚀性(由于其对蛋白质有溶解作用,与酸烧伤相比,碱烧伤更不容易愈合).用0.02%溶液滴入兔眼,可引起角膜上皮损伤.小鼠腹腔内LD50: 40 mg/kg,兔经口LDLo: 500 mg/kg.粉尘刺激眼和呼吸道,腐蚀鼻中隔;溅到皮肤上,尤其是溅到粘膜,可产生软痂,并能渗入深层组织,灼伤后留有瘢痕;溅入眼内,不仅损伤角膜,而且可使眼睛深部组织损伤,严重者可致失明;误服可造成消化道灼伤,绞痛、粘膜糜烂、呕吐血性胃内容物、血性腹泻,有时发生声哑、吞咽困难、休克、消化道穿孔,后期可发生胃肠道狭窄.由于强碱性,对水体可造成污染,对植物和水生生物应予以注意.
只有固体NAOH才作干燥剂
浓硫酸:主要干燥酸性或中性气体(NH3等碱性气体.还原性的物质,如H2S, HI ,HBr等 除外)
生石灰:主要干燥碱性或中性气体(NH3除外)
氢氧化钠:主要干燥碱性或中性气体
碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。
碱石灰应该是CaO !
初中常用的干燥剂有酸性\碱性\中性之分
干燥剂顾名思义就是用来干燥用的(中学常见的是干燥气体,当然也可干燥液体,中学不常见),当然根据干燥剂的性质不同,干燥的物质类型也不同.
常见的干燥剂(括号中为干燥剂的状态):
酸性干燥剂:浓硫酸(l),五氧化二磷(s)等;主要干燥酸性或中性气体,
如SO2,CO2,CO,NO2,O2 ...
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碱石灰应该是CaO !
初中常用的干燥剂有酸性\碱性\中性之分
干燥剂顾名思义就是用来干燥用的(中学常见的是干燥气体,当然也可干燥液体,中学不常见),当然根据干燥剂的性质不同,干燥的物质类型也不同.
常见的干燥剂(括号中为干燥剂的状态):
酸性干燥剂:浓硫酸(l),五氧化二磷(s)等;主要干燥酸性或中性气体,
如SO2,CO2,CO,NO2,O2
碱性干燥剂:碱石灰(s),NaOH(s)等;主要干燥碱性或中性气体,
如NH3,CO,O2
中性干燥剂:CaCl2(s),MgSO4(s)等;这类干燥剂不常用,因为很复杂,如CaCl2(s),看上去好象不和酸性气体反应,似乎可以干燥酸性气体,但它不能干燥卤化氢(HCl HBr),因会发生复杂的化学反应,中学阶段没学;再者它也不能干燥NH3,因它可以和NH3形成复杂的络合物.总之,这类干燥剂一般主要是干燥中性气体.
另:①,干燥剂的选择,既要看干燥剂的性质还要看所干燥物质的性质,如浓硫酸,是酸所以不能干燥碱性气体;另外浓硫酸还具有强氧化性,因此不能用来干燥还原性的物质,如H2S, HI ,HBr等
②对液体干燥剂来说,一般装在洗气瓶中(气体从长管进,短管出).而固体干燥剂装在干燥管或U形管中.
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