(一)浓硫酸的性质
目的:认识浓硫酸的一些特性.
用品:托盘天平、烧杯、量筒、验温器、酒精灯、玻璃棒.
浓硫酸、玻璃绒(或石棉绒)、硫酸铜晶体、脱脂棉花、铜片、锌粒、木炭、硫粉、蓝色石蕊试纸.
原理:纯净浓硫酸的溶解热在20℃时为43.6千焦,所以与水混和时有大量的热释出,它的一系列水化物h2so4·h2o、h2so4·2h2o和h2so4·4h2o都很稳定,是很好的吸水剂.浓硫酸还具有脱水性和氧化性.
准备和操作:
1.浓硫酸的密度展示一瓶纯净的浓硫酸,它是无色、粘稠的油状液体.把一瓶浓硫酸放在托盘天平的一边,把同样大小的两只瓶子盛水一瓶半放在另一边,发现一瓶浓硫酸比一瓶半水还重.98%浓硫酸的密度为1.84克/毫升.
2浓硫酸的溶解热将一支长约80厘米、厚壁细孔玻璃管的一端封闭后,吹成薄壁圆柱形成玻璃球.球内充满红色酒精溶液作为验温器.在一只500毫升烧杯里盛水200毫升,放入验温器后,慢慢注入100毫升浓硫酸,边加边用验温器搅拌.可以看到验温器玻璃管里红色的酒精液柱逐渐上升,表示浓硫酸溶于水有大量的热放出.
在一支小试管里盛98%的浓硫酸3毫升.取黄豆大小的玻璃绒(或石棉绒)吸足水后投入试管中.浓硫酸跟水相遇即放出大量的热使水沸腾而爆溅,并发出"嘶嘶"的声音.此实验说明稀释浓硫酸必须把浓硫酸慢慢注入水中,并不断搅拌.
3.浓硫酸的吸水性往盛有3毫升98%浓硫酸的试管里投入少量硫酸铜晶体小颗粒,静置片刻.蓝色的硫酸铜晶体即变成白色无水硫酸铜,表示它的5个结晶水已被浓硫酸所吸收.
4.浓硫酸的脱水性往一支盛有3毫升98%浓硫酸的试管里投入黄豆大小的脱脂棉花一小块,用玻璃棒搅拌后微微加热,棉花即炭化变成黑色的絮状物.
5.浓硫酸跟金属的反应在一支试管里加铜片两小片,注入8∶3的浓硫酸2毫升,不发生反应.将试管微微加热,铜片开始变成黑色,生成硫化亚铜,并有硫酸铜生成.继续加热到沸腾,黑色物消失,溶液变成蓝绿色,这是因为硫化亚铜被继续氧化成硫化铜,直至全部转变成硫酸铜,同时放出二氧化硫.
浓硫酸跟活泼金属反应也没有氢气产生.在另一支试管里加入锌粒两小颗,注入浓硫酸2毫升,并不发生反应.微微加热试管,闻到有二氧化硫的气味.继续加热,试管中液体变成浑浊.进一步加热,闻到有硫化氢臭味.
zn+2h2so4(浓)znso4+so2↑2h2o
3zn+4h2so4(浓)3znso4+s↓+4h2o
4zn+5h2so4(浓)4znso4+h2s↑+4h2o
6.浓硫酸跟非金属的反应在两支试管里分别加入木炭一小块和少量硫粉,各加入浓硫酸2毫升.振荡,不见有反应发生.小心加热到沸腾,这两支试管里都有二氧化硫气体产生.可用湿润的蓝色石蕊试纸放在管口检验.
c+2h2so4(浓)co2↑+so2↑+2h2o
s+2h2so4(浓)3so2↑+2h2o
(二)硫酸根离子的检验
目的:认识检验硫酸根离子的方...
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