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摘要:本文对浓硫酸、稀硫酸的相同点、不同点实行比较,并采取多种方式对浓硫酸、稀硫酸进行鉴别,现进行具体阐述如下。
关键词:浓硫酸;稀硫酸;对比
浓硫酸和稀硫酸,均属于硫酸的水溶液,在酸性、氧化性等方面,均存在相同点。为更好的区分浓硫酸、稀硫酸,可通过煮沸法、表面张力法、密度法、吸水法、粘度法、纤维素反应法、H+氧化法、氧化法等,做好两种硫酸的鉴别工作。
一、浓硫酸、稀硫酸的比较
(一)浓硫酸、稀硫酸的相同点
浓硫酸、稀硫酸溶质,均为硫酸且溶剂均为水,即为硫酸的水溶液。其次,两者均存在酸的特征、氧化性。浓硫酸、稀硫酸中,均具有H+、SO42-,易于溶于水。此外,两者均能应用于制取硫酸盐工作中。
(二)浓硫酸及稀硫酸的不同点
1、属类的不同:浓硫酸和稀硫酸分别属氧化性酸、非氧化性酸。
2、硫酸存在形式的不同:H2SO4多通过分子的方式存在,这一物质很少产生电离的情况。为此,浓硫酸H+、SO42-物质较少。稀硫酸中含有较多的水分,H2SO4容易出现电离状况,所以所有H2SO4均通过离子方式存在,无H2SO4分子。
3、溶液中c(H+)的不同:稀硫酸中的硫酸为电离状态,因此c(H+)就会更大,c(H+)和2cH2SO4相同。需要注意的是,浓硫酸中的硫酸,多通过分子方式存在,不易于出现电离现象,所以c(H+)不会很大。
4、氧化性的不同:浓硫酸和稀硫酸的氧化性分别为:+6价硫元素H2S+6O4、H+。前者的氧化性较强,后者氧化性则较弱。由此可见,在正常的温度下,浓硫酸会对铁、铝、铬等物质,构成直接的影响,主要表现为钝化。与此同时,浓硫酸还会使得大部分的金属单质、非金属单质、还原性化合物氧化。稀硫酸,会对金属活动表氢前面的金属,构成氧化反应。
5、吸水性的不同:浓硫酸、稀硫酸分别具有较强的吸水性、不存在吸水性。产生吸水性差异,和浓硫酸中的硫酸,多为H2SO4方式存在有直接联系。H2SO4及水分子在结合作用下,就会达到较强的吸水性。
6、脱水性的不同:浓硫酸存在脱水性,但是稀硫酸不存在脱水性,原因为前者硫酸为H2SO4存在。
7、物理性质的不同:浓硫酸和稀硫酸密度相比较,前者密度明显大于后者,并且沸点较高,因此在溶于水的过程中,会释放大量的热量。
8、用途的不同:浓硫酸,可作为干燥剂,主要由CO2、SO2、CL2、HCL、H2,以及CO、02、CH4等酸性气体、中性气体构成,稀硫酸无法用作干燥剂。
二、浓硫酸、稀硫酸的鉴别
(一)煮沸鉴别方法
在两个试管中,注入相同剂量2ml的浓硫酸、稀硫酸。然后,经相同的酒精灯、手势,加热浓硫酸和稀硫酸。其中,稀硫酸煮沸的时间为45s,浓硫酸煮沸的时间为95s。由此能够看出,煮沸法鉴别浓硫酸、稀硫酸,具有操作简便、可行性较强的特点。
(二)表面张力鉴别方法
一般情况下,浓硫酸表面的张力>水。在2只滴管管尖端悬一滴液体,浓硫酸和稀硫酸的体积分别为较小、较大。然后,在相同量筒、手势,取相同剂量的酸溶液,注入量筒中。其中,浓硫酸的体积较小,稀硫酸的体积较大。需要注意事项:1滴液体体积的大小,与液体表面张力有直接联系,即为液体体积较小、表面张力小,液体的体积就会越大。同时,滴管尖端口径较小、液体体积较小、口径较大的条件下,1滴液体体积就会更大。客观来讲,正常酸碱滴定管可容纳20滴/mL,1mL水约为20滴,1mL浓硫酸为40滴左右。相同体积的水、浓硫酸比例为1:2,稀硫酸、浓硫酸和水的体积关系为1~2。
(三)密度鉴别方法
取两个试管,插入装满水的烧杯,再分别注入10mL浓硫酸、稀硫酸,其中下沉幅度较大的为浓硫酸,反之为稀硫酸。
(四)吸水鉴别方法
可借助托盘方式比较,在两侧的托盘防止相同表面皿,做好天平的调整工作,在两个表面皿中分别滴入2滴溶液,浓硫酸天平托盘下降幅度更大。在2个试管中,分别注入2ml浓硫酸、稀硫酸,并在两个酸液中添加3滴饱和的FeSO4溶液,析出较多白色的FeSO4沉淀物质为浓硫酸。然后,在各试管中添加黄豆堆量大小,并且存在有色的固体、1滴酸液,60s后浓硫酸存在明显的颜色变化,而稀硫酸没有颜色变化。
(五)粘度鉴别方法
采取2个试管,分别置入10ml酸液。倒置试管并将液体倒出的过程中,易于导出来溶液的为稀硫酸。而浓硫酸则会缓慢流淌,黏稠度较大。
(六)纤维素反应鉴别方法
取滤纸一片,滴2滴液体,滤纸被溶解的显示为浓硫酸,没有被溶解的为稀硫酸。试管中注入2ml酸液,将酒精棉上蘸取适量的脱脂棉团,实行试管震荡处理。观察发现:浓硫酸、稀硫酸分别被液体所溶解、没有被液体溶解。
(七)H+氧化鉴别方法
在2个试管中置入2ml的浓硫酸、稀硫酸,以及Zn粒,其中Zn被H+氧化,且冒泡的为稀硫酸;没有在第一时间冒气泡的则为稀硫酸。
(八)氧化鉴别方法
取玻璃棒,蘸取0.5滴液体,旨在浸湿火柴梗的药头部分。3s后,火柴药头被点燃的为浓硫酸,反之则可判定为稀硫酸。产生这一差异的原因,和CLO2为强氧化剂有密切关联,这一物质可自燃,所以可将火柴梗燃烧。
结语:浓硫酸、稀硫酸存在一定的相同点,但也存在较多的差异性,如:属类、存在形式、溶液中c(H+)、氧化性、吸水性及脱水性、物理性、用途等。为此,为做好浓硫酸、稀硫酸的比较工作,合理使用适宜的鉴别方式非常重要,以便于更好区分两种酸液的不同。
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