[文化课]——你酸了吗？

Posted 2020-11-26 bigyellowdog

你酸了吗？

• 前言：郑哥开着飞机上课，我们在后面追。再不写篇博客我就要思绪混乱了。必修一终于上完了… …
• 这篇blog主要写的是硫酸与硝酸。

硫酸

• 硫酸，这玩意儿很常见啊。它还有一个炫酷的名字——二元酸。为啥要“二”咧，因为它可以电离出俩H+，所以就叫二元酸。同理，硝酸就是一元酸咯。

• 硫酸的话，浓与稀有着天与地的差别！

• 首先看看二元强酸的通性：
  1. 使指示剂变色
  2. 与活泼金属反应
  3. 与碱性氧化物反应
  4. 与碱反应
  5. 与弱酸盐（例NaHCO3）
• 这些都很肤浅，走个形式写出来而已。
• 来我们重点分析分析浓硫酸！
• 它的物理性质：无色油状，高沸点，难挥发。易溶于水，稀释放热。欧米伽>=98%，c>=18.4mol/L。这里有很多细节。首先我们可以认定，如果硫酸的c>=10，就判定它为浓硫酸。然后高沸点这个地方可以拓展一下：
  • 2NaCl + H2SO4(浓) =加热= Na2SO4 + 2HCl
  • NaI + H3PO4(浓) -加热> HI
  • 看看这两个程式，有啥特点？很明显是高沸点酸制低沸点酸啊。
  • 这个东西没必要记，但要知道。清北班的，长长见识=w=
• 浓硫酸有什么特性呢？
  1. 吸水性
  2. 脱水性
  3. 强氧化性
• 先说说吸水性。浓硫酸不能干燥的有碱性气体(NH3)、某些具有还原性的气体（H2S、HBr、HI）、SO3。
• 再说说前两个如何区分。吸水是直接把现有的H2O分子给吸走。而脱水性是把H和O元素以H2O的形式给吸出来。也就是说，利用脱水性时是没有现成的水的。举个例子，浓硫酸滴到白纸/蓝色石蕊试纸上，它们兄弟俩直接变黑。原因是H、O元素被吸走了，C是黑色的，就变黑了。由此还可以看出，脱水性效果猛烈，蓝色石蕊试纸都来不及变红就变黑了233。
• 在说其强氧化性之前，插播一个小知识：

• Al或Fe与冷的浓硫酸或浓硝酸会发生钝化反应，反应会生成致密的氧化膜阻止反应的进行。所以如果有出卷人问你：小朋友，Fe与冷的浓硫酸不会反应，对不对呀？你可以果断地怼回：错！

• OK来说说重点，它的强氧化性了！

1. 上文提到的“钝化反应”

2. 与各种金属

   • 与Cu：Cu + 2H2SO4(浓) =加热= CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
   • 与Zn：Zn + 2H2SO4(浓) =加热= ZnSO4 + SO2↑ + 2H2O
   • 与Mg：Mg + 2H2SO4(浓) =加热= MgSO4 + SO2↑ + 2H2O
   • 与Fe：2Fe + 6H2SO4(浓) =加热= Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

   • 与Al：2Al + 6H2SO4(浓) =加热= Al2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

   • 一大版方程式，脑子乱？
   • 郑哥：你太菜了。
   • 显然看出，Cu、Zn、Mg都是+2价的，所以由电子得失守恒，可得它们几个的程式前的系数是一样的。不用背，记住产物是XSO4和SO2和H2O，然后观察法配平就好了。
   • Fe跟Al都是+3价的，这个还是背一下吧qwq。产物是X2(SO4)3和SO2和H2O。当然你用电子守恒去配也行。来，跟我一起背：26136, 26136, 26136, 26136, 26136, 26136… … … …
   • 我们来提升一下档次：
     • 前面讲到了Fe跟浓H2SO4（记得加热噢）反应生成的是Fe2（SO4）3。也就是说是Fe3+。但如果Fe过量呢？那么就会有Fe + Fe3+ -> Fe2+，所以Fe3+最终变成了Fe2+。方程式：
       • Fe + 2H2SO4(浓) =加热= FeSO4 + SO2↑ + 2H2O。发现了么，这里Fe变成+2价了，所以程式的系数不就跟Cu、Zn、Mg的一样了吗？

3. 与非金属

   • 与C：C + 2H2SO4(浓) =加热= CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
   • 与S：S + 2H2SO4(浓) =加热= 3SO2↑ + 2H2O
   • 与P：2P + 5H2SO4(浓) =加热= 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
   • +6价的S变成+4价的SO2，C、S、P化合价均升高生成CO2、SO2、H3PO4。H2O拿来配平，这样化学方程式不就推出来了吗。当然最好还是记一下

4. 与还原性的物质

   • H2S + 3H2SO4(浓) = 4SO2 + 4H2O
   • 2HBr + H2SO4(浓) = Br2↑ + SO2↑ + 2H2O
   • 2HI + H2SO4(浓) = I2 + SO2↑ + 2H2O
   • 推导程式原理同与非金属反应一样。

• 硫酸讲完咯！