Серная кислота (купоросное масло)
Напишите формулу серной кислоты и предложите структурную формулу для данного соединения. Охарактеризуйте кислоту с точки зрения классификации кислот.
ФС: вязкая бесцветная жидкость, температура плавления 10,3 °С. В отличие от соляной, азотной и уксусной кислот, серная кислота малолетуча, температура ее кипения около 280 °С (с разложением). Плотность 100%-ной серной кислоты 1,8305 г/см3. Обладает мощным водоотнимающим действием, часто в лабораторной практике используется как осушитель газов, обугливает многие органические вещества, особенно при нагревании. Смешивается с водой при любых отношениях.
При растворении концентрированной серной кислоты в воде выделяется большое количество теплоты за счет гидратации образующихся ионов. При этом возможно вскипание жидкости. Поэтому следует всегда лить кислоту в воду тонкой струей при сильном перемешивании. Перед началом работ с серной кислотой надо надеть защитные очки, резиновые перчатки и пластикатовый фартук.
ХС: разбавленная серная кислота обладает общими свойствами, характерными для всех кислот. Кроме того, серная кислота имеет специфические свойства.
Химические свойства серной кислоты |
| |
общие с другими кислотами | специфические |
|
1. Водный раствор изменяет окраску индикаторов. Как именно? | 1. Концентрированная серная кислота – сильный окислитель: при нагревании реагирует почти со всеми металлами (исключая золото, платину и некоторые другие). В этих реакциях в зависимости от активности металла и условий выделяются SO2, S или H2S, например: Cu + H2SO4(конц.) Na + H2SO4 (конц.) ОВ-процессы возможны и в случае нагревания некоторых неметаллов с концентрированной серной кислотой: S + H2SO4 (конц.) |
|
2. Разбавленная серная кислота реагирует с металлами, стоящими в электрохимическом ряду до водорода: H2SO4 + K Напишите общую схему реакции. |
| |
3. Реагирует с основными и амфотерными оксидами: H2SO4 + оксид калия H2SO4 + оксид алюминия Напишите общую схему реакции. |
| |
4. Взаимодействует с основаниями с образованием средних солей – сульфАТов: H2SO4 + KOH Напишите общую схему реакции. Если кислота взята в избытке, то образуются кислые соли – ГИДРОсульфАТы: H2SO4 + KOH | 2. Концентрированная серная кислота энергично реагирует с водой с образованием гидратов: H2SO4 (конц.) + nH2O Концентрированная серная кислота способна отщепить от органических веществ водород и кислород в виде воды, обугливая органические вещества. | |
3. Качественная реакция на сульфат-анион – взаимодействие с растворимыми солями бария: BaCl2 + H2SO4 | ||
5. Реагирует с солями, вытесняя из них другие кислоты Li2CO3 + H2SO4 |
|
CuSO4 + SO2 
+ H2O
H2SO4 + Zn 
H2SO4 + Al 
H2SO4 + оксид цинка 
H2SO4 + Al(OН)3 
KHSO4 + H2O
+ HClПрм: серная кислота – важнейший продукт химической промышленности. Ее широко применяют при обработке сырой нефти, в металлургии (для извлечения металлов из руд, для очистки изложниц от железной окалины и других оксидов металлов, при рафинировании металлов с помощью электролиза сернокислых растворов и др.), при производстве СМС (синтетических моющих средств), сложных эфиров, красителей, взрывчатых веществ и для многих других целей.
Задание
1. Зимой между рамами окон иногда помещают сосуд с концентрированной серной кислотой. С какой целью это делают и почему нельзя заполнять сосуд кислотой доверху?
2. Концентрированная серная кислота при нагревании реагирует с ртутью и серебром, подобно тому как она реагирует с медью. Составьте уравнения этих реакций и укажите окислитель и восстановитель.
3. В двух пробирках находятся растворы серной и соляной кислот. Как можно различить эти растворы? Напишите уравнения реакций.
4. Предложите не менее трех способов получения сульфата меди (II).
5. В колбу налили 100 г воды и добавили 20 г концентрированной серной кислоты (96%). Чему равна массовая доля кислоты в полученном растворе.
6. Используя дополнительную литературу, найдите старое название солей серной кислоты – сульфатов. Приведите не менее пяти примеров конкретных веществ с указанием формулы вещества и названия.
