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文档简介
氨水 一水合氨结构式氨水,又称氢氧化铵、阿摩尼亚水,是氨气的水溶液,无色透明且具有刺激性气味。易挥发,具有部分碱的通性,由氨气通入水中制得,主要用作化肥。化学式: NH3H2O 相对分子质量: 35.05 化学品类别: 无机物-气态氢化物水溶液 储存: 密封阴凉保存 外观与性状:无色透明或微带黄色液体液体,有强烈的刺激性臭味。 相对密度(水=1):0.91 饱和蒸气压(kPa):1.59(20) 爆炸上限%(V/V):25.0 爆炸下限%(V/V):16.0 溶解性:溶于水,醇。 含氨28%29%,密度0.9g/cm3。含氨越多,密度越小,最浓的氨水含氨35.28%,密度0.88g/cm3。 工业氨水是含氨25%28%的水溶液,氨水中仅有一小部分氨分子与水反应形成铵离子和氢氧根离子,即氢氧化铵,是仅存在于氨水中的弱碱。氨水凝固点一77。 与酸中和反应产生热。有燃烧爆炸危险。 有毒,对眼、鼻、皮肤有刺激性和腐蚀性,能使人窒息,空气中最高容许浓度30mg/m3。编辑本段质量指标挥发性 氨水易挥发出氨气,随温度升高和放置时间延长而增加挥发率,且浓度的增大挥发量增加。腐蚀性 氨水有一定的腐蚀作用,碳化氨水的腐蚀性更加严重。对铜的腐蚀比较强,钢铁比较差,对水泥腐蚀不大。对木材也有一定腐蚀作用。弱碱性氨水中存在以下化学平衡: NH3+H2O=(可逆)=NH3H2O NH3H2O=(可逆)=NH4+ +OH- 因此仅有一小部分氨分子与水反应而成铵离子NH4+和氢氧根离子OH-,故呈弱碱性。 氨水具有碱的通性: 能使无色酚酞试液变红色,能使紫色石蕊试液变蓝色,能使湿润红色石蕊试纸变蓝。实验室中常用此法检验NH3的存在。 能与酸反应,生成铵盐。浓氨水与挥发性酸(如浓盐酸和浓硝酸)相遇会产生白烟。 NH3+HCl=NH4Cl (白烟) NH3+HNO3=NH4NO3 (白烟) 而遇不挥发性酸(如硫酸、磷酸)无此现象。实验室中可用此法检验NH3或氨水的存在。 工业上,利用氨水的弱碱性来吸收硫酸工业尾气,防止污染环境。 SO2+2NH3H2O=(NH4)2SO3+H2O (NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3不稳定性一水合氨不稳定,见光受热易分解而生成氨和水。 NH3H2O=NH3+H2O 实验室中,可用加热浓氨水制氨,或常温下用浓氨水与固体烧碱混合的方法制氨,其装置与操作简便,且所得到的氨气浓度较大,做“喷泉”实验效果更佳。 由于氨水具有挥发性和不稳定性,故氨水应密封保存在棕色或深色试剂瓶中,放在冷暗处。沉淀性 氨水是很好的沉淀剂,它能与多种金属离子反应,生成难溶性弱碱或两性氢氧化物。例如: Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+ 生成的Al(OH)3沉淀不溶于过量氨水。 Fe2+2NH3H2O=Fe(OH)2+2NH4+ 生成的白色沉淀易被氧化生成红褐色沉淀 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色) 利用此性质,实验中可制取Al(OH)3、Fe(OH)3、Fe(OH)2等。络合性氨水与Ag+、Cu2+、Cr3+、Zn2+等离子能发生络合反应,当氨水少量时,产生不溶性弱碱,当氨水过量时,不溶性物质又转化成络离子而溶解。 Ag2O+4NH3H2O=2Ag(NH3)2+2OH-+3H2O 实验室中用此反应配制银氨溶液。 Zn(OH)2+4NH3H2O=Zn(NH3)42+2OH-+4H2O 可用此反应来鉴别两性氢氧化物氢氧化铝和氢氧化锌。 Cu(OH)2+4NH3H2O=Cu(NH3)42+(深蓝色) +2OH-+4H2O还原性氨水表现出弱的还原性,可被强氧化剂氧化。如氨水可与氯水发生反应: 3Cl2+8NH3H2O=6NH4Cl+N2+8H2O 也可与KMnO4反应。农业上经稀释后可用作化肥。无机工业用于制选各种铁盐。毛纺、丝绸、印染等工业用于洗涤羊毛、呢绒、坯布,溶解和调整酸碱度,并作为助染剂等。有机工业用作胺化剂,生产热固性酚醛树脂的催化剂。医药上用稀氨水对呼吸和循环起反射性刺激,医治晕倒和昏厥,并作皮肤刺激药和消毒药。也用作洗涤剂、中和剂、生物碱浸出剂。 氨水是实验室重要的试剂,主要用法见“主要性质”一段。 1. 军事上作为一种碱性消毒剂,用于消毒沙林类毒剂。常用的是10%浓度的稀氨水(密度0.960),冬季使用浓度则为20%。 2. 无机工业用于制选各种铁盐。 3毛纺、丝绸、印染等工业用于洗涤羊毛、呢绒、坯布,溶解和调整酸碱度,并作为助染剂等。 有机工业用作胺化剂,生产热固性酚醛树脂的催化剂。 4. 医药上用稀氨水对呼吸和循环起反射性刺激,医治晕倒和昏厥,并作皮肤刺激药和消毒药。 5. 作洗涤剂、中和剂、生物碱浸出剂。还用于制药工业,纱罩业,晒图等。邻苯二甲酸酐化学式C8H4O3 相对分子质量148.12 性状 别 名苯酐分子式C8H4O3;C6H4(CO)2O外观与性状白色针状结晶分子量148.11蒸汽压0.13kPa/96.5 闪点:151.7熔 点131.2 沸点:295溶解性不溶于冷水,溶于热水、乙醇、乙醚、苯等多数有机溶剂密 度相对密度(水=1)1.53;相对密度(空气=1)5.10稳定性稳定危险标记20(腐蚀品)主要用途用于制造增塑剂、苯二甲酸二丁酯、树酯和染料等物理性质白色针状结晶。相对密度(水=1)1.53,熔点131.6,沸点295(升华)。微溶于冷水、乙醚,易溶于热苯、乙醇、乙酸中。 化学性质邻苯二甲酸酐可发生水解、醇解和氨解反应,与芳烃反应可合成蒽 醌衍生物。邻苯二甲酸酐在工业上是在五氧化钒催化下,由萘与空气在350360进行气相氧化制得,也可用空气氧化邻二甲苯制得。邻苯二甲酸酐可代替邻苯二甲酸使用,主要与一元醇反应形成酯,例如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯。 用途 标定碱的标准溶液。从仲醇、叔醇中分离伯醇。根据熔点不同,检别伯胺和芳香族烃。除去苯中噻吩。二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯都是重要的增塑剂。邻苯二甲酸酐与多元醇(如甘油、季戊四醇)缩聚生成聚芳酯树脂,用于油漆工业;若与乙二醇和不饱和酸缩聚,则生成不饱和聚酯树脂,可制造绝缘漆和玻璃纤维增强塑料。邻苯二甲酸酐也是合成苯甲酸、对苯二甲酸的原料,也用于药物合成。氢氧化钠氢氧化钠(NaOH),俗称烧碱、火碱、苛性钠,因另一名称caustic soda而在香港称为哥士的,常温下是一种白色晶体,具有强腐蚀性。易溶于水,其水溶液呈强碱性,能使酚酞变红。氢氧化钠是一种极常用的碱,是化学实验室的必备药品之一。氢氧化钠在空气中易吸收水蒸气,对其必须密封保存,且要用橡胶瓶塞。它的溶液可以用作洗涤液。形状 熔融白色颗粒或条状,现常制成小片状。易吸收空气中的水分和二氧化碳。1g溶于0.9ml冷水、0.3ml沸水、7.2ml无水乙醇、4.2ml甲醇,溶于甘油。溶于水、乙醇时或溶液与酸混合时产生剧热。溶液呈强碱性。相对密度2.13。熔点318。沸点1390。半数致死量(小鼠,腹腔)40mg/kg。有腐蚀性。其水溶液有涩味和滑腻感。 储存 密封干燥保存。 (即不能敞口放置。空气中含有水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2),而NaOH易被水蒸气潮解,易与二氧化碳反应生成碳酸钠(Na2CO3),也就会变质) 理化常数密度:2.130克/立方厘米 熔点:318.4 水溶性:。易溶于水,水溶液呈无色 沸点:1390 碱离解常数(Kb)= 3.0 碱离解常数倒数对数(pKb)= -0.48 致死量:40mg/kg 中学鉴别氢氧化钠的方法:加入氯化镁,产生白色沉淀;焰色反应,火焰呈黄色。化学性质1NaOH是强碱,具有碱的一切通性。 氢氧化钠标准滴定2. 在水溶液中电离出大量的OH- 离子:NaOH=Na+OH 3能和酸反应:NaOH + HCl = NaCl + H2O 4能和一些酸性氧化物反应 2NaOH + SO2(不足)= Na2SO3 + H2O NaOH + SO2(过量)= NaHSO3(生成的Na2SO3和水与过量的SO2反应生成了NaHSO3) 2NaOH + 3NO2= 2NaNO3+ NO+H2O 5氢氧化钠溶液和铝反应 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2Na【Al(OH)4】+3H2(而且,在NaOH不足量时发生的反应为2Al+6H2O=(NaOH)= 2Al(OH)3+ 3H2) 6能强碱制取弱碱,NaOH + NH4Cl = NaCl + NH3H2O 7能和某些盐反应,2NaOH + CuSO4= Cu(OH)2+ Na2SO4 2NaOH+MgCl2=2NaCl+Mg(OH)2(实验室检验OH-) 8NaOH具有很强的腐蚀性,能破坏蛋白质的结构。 9NaOH能吸收二氧化碳。反应过程如下 2NaOH + CO2= Na2CO3+ H2O(CO2少量) NaOH + CO2= NaHCO3(CO2过量) 10NaOH能与二氧化硅反应,SiO2+ 2NaOH= Na2SiO3 + H2O (因为Na2SiO3是玻璃胶的主要成分,如果用玻璃瓶塞与玻璃瓶盛放氢氧化钠,会使瓶塞与瓶体粘连,不易打开,所以一般玻璃瓶盛装氢氧化钠时,应用橡胶塞) 11能与指示剂发生反应碱的通性 遇无色酚酞变红(过浓的氢氧化钠也会使酚酞褪色),遇紫色石蕊试液变蓝。 12放在空气中易潮解,并吸收空气中的CO2而变质。故应放置在干燥的环境中,也可用于干燥气体。吸水性有强烈的腐蚀性,有吸水性及潮解性(所以NaOH敞口放置,质量会增加),可用作干燥剂,但是,不能干燥二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮和氯化氢等酸性气体,因为可以和CO2等发生反应从而变质。(会与酸性气体发生反应。)且在空气中易潮解而液化(因吸水而溶解的现象,属于物理变化);溶于水,同时放出大量热。能使酚酞变红,使紫色石蕊试液变蓝,属于强碱。腐蚀铝性物质,不腐蚀塑料。只需放在空气中数分钟,就会吸收水分,成为液态毒药。其熔点为318.4。除溶于水之外,氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油;但不溶于乙醚、丙酮、液氨。强碱性其液体是一种无色,有涩味和滑腻感的液体。氢氧化钠在空气中可与二氧化碳反应而变质。反应的化学方程式为: 2NaOH + CO2= Na2CO3 + H2O 钠(Na)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,熔成球状,游于水面,有“嘶嘶”的响声,并有生成物飞溅),生成强碱性NaOH溶液 NaOH晶体放大图片,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、紫色石蕊溶液等变蓝。其他性质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,288K时其饱和溶液浓度可达16.4mol/L(1:1)。它的水溶液有涩味和滑腻感,溶液呈强碱性,能与酸性物质反应,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。注:氢氧化钠只要拿出来放在空气中就会迅速吸收空气中的水分子(即潮解)而溶解生成氢氧化钠溶液。用途 广泛应用的污水处理剂、基本分析试剂、配制分析用标准碱液、少量二氧化碳和水分的吸收剂、酸的中和钠盐制造。制造其它含氢氧根离子的试剂;在造纸、印染、废水处理、电镀、化工钻探方面均有重要用途;国内品牌有:天惠牌、天工牌、金达牌。 氢氧化钠还是许多有机反应的良好催化剂。其中最典型的是酯的水解反应: RCOOR + NaOH RCOONa + ROH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)。次氯酸钠中文名称:漂白水;漂水化学式NaClO,是钠的次氯酸盐。次氯酸钠与二氧化碳反应产生的次氯酸是漂白剂的有效成分。分子式: NaClO 分子量: 74.44理化特性主要成分: 含量: 工业级 (以有效氯计)一级13%; 二级 10%。 外观与性状: 微黄色溶液,有似氯气的气味。 pH: 熔点(): -6 沸点(): 102.2 相对密度(水=1): 1.10溶解性: 溶于水。 主要用途: 用于水的净化,以及作消毒剂、纸浆漂白等,医药工业中用制氯胺等。稳定性: 不稳定,见光分解 禁配物: 酸类。 避免接触的条件: 光照 热源特性 苍黄色极不稳定固体,与有机物或还原剂相混易爆炸水溶液碱性,并缓慢分解为NaCl NaClO3 O2 ,受热受光快速分解强氧化性甲醇系结构最为简单的饱和一元醇,化学式CH3OH。又称“木醇”或“木精”。是无色有酒精气味易挥发的液体。有毒,误饮510毫升能双目失明,大量饮用会导致死亡。用于制造甲醛和农药等,并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。通常由一氧化碳与氢气反应制得。中文名:甲醇外文名:methyl alcohol别名:木酒精结构简式:CH3OH相对分子质量:32.04化学品类别:有机物-醇管制类型:不管制储存:密封保存物理性质 别名:木醇,木精。 外观与性状:无色澄清液体,有刺激性气味。微有乙醇样气味,易挥发,易流动,燃烧时无烟有蓝色火焰,能与水、醇、醚等有机溶剂互溶,能与多种化合物形成共沸混合物,能与多种化合物形成溶剂混溶,溶解性能优于乙醇,能溶解多种无机盐类,如碘化钠、氯化钙、硝酸铵、硫酸铜、硝酸银、氯化铵和氯化钠等。易燃,蒸气能与空气形成爆炸极限6.0%-36.5%(体积)。有毒,一般误饮15ml可致眼睛失明。 熔点():-97.8 相对密度(水=1):0.79 沸点():64.8 相对蒸气密度(空气=1):1.11 饱和蒸气压(kPa):13.33(21.2) 燃烧热(kJ/mol):727.0 临界温度():240 临界压力(MPa):7.95 辛醇/水分配系数的对数值:-0.82/-0.66 闪点():11 爆炸上限%(V/V):44.0 引燃温度():385 爆炸下限%(V/V):5.5 溶解性:溶于水,可混溶于醇、醚等多数有机溶剂。3 化学性质甲醇对金属特别是黄铜有轻微的腐蚀性。易燃,燃烧时有无光的淡蓝色火焰。蒸气能与空气形成爆炸混合物爆炸极限6.0%-36.5%(vol)。纯品略带乙醇味,粗品刺鼻难闻。有毒可直接侵害人的肢体细胞组织特别是侵害视觉神经网膜,致使失明。正常人一次饮用4-10g纯甲醇可产生严重中毒。饮用7-8g可导致失明,饮用30-100g就会死亡。 作用与用途 用于制造甲醛和农药等,并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等亚硝酸钠(NaNO2)俗称亚硝酸盐,是亚硝酸根离子与钠离子化和生成的无机盐。亚硝酸钠易潮解,易溶于水和液氨,其水溶液呈碱性,其pH约为9,微溶于乙醇、甲醇、乙醚等有机溶剂。亚硝酸钠有咸味,又是被用来制造假食盐。亚硝酸钠暴露于空气中会与氧气反应生成硝酸钠。若加热到320以上则分解,生成氧气、氧化氮和氧化钠。接触有机物易燃烧爆炸。本品与肉制品中肌红蛋白、血红蛋白生成鲜艳、亮红色的亚硝基肌红蛋白或亚硝基血红蛋白而护色时,尚可产生腌肉的特殊风味。亚硝酸钠是工业用盐,它是一种白色不透明晶体,形状很像食盐。亚硝酸盐对人体有害,可使血液中的低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,失去运输氧的能力而引起组织缺氧性损害。亚硝酸盐不仅是致癌物质,而且摄入0.2-0.5g即可引起食物中毒,3g可致死。而亚硝酸盐是食品添加剂的一种,起着色、防腐作用,广泛用于熟肉类、灌肠类和罐头等动物性食品。鉴于亚硝酸盐对肉类腌制具有多种有益的功能,现在世界各国仍允许用它来腌制肉类,但用量严加限制。 化学式NaNO2 相对分子质量69.00 性状 白色至浅黄色粒状、棒状或粉末。有吸湿性。加热至320以上分解。在空气中慢慢氧化为硝酸钠。遇弱酸分解放出棕色三氧化二氮气体。溶于1.5份冷水、0.6份沸水,微溶于乙醇。水溶液呈碱性,pH约9。相对密度2.17。熔点271。有氧化性,与有机物接触能燃烧和爆炸,并放出有毒和刺激性的过氧化氮和氧化氮的气体。中等毒,半数致死量(大鼠,经口)180mg/kg。 用途 色层分析。点滴分析用以定汞、钾和氯酸盐。重氮化试剂。亚硝化试剂。土壤分析。肝功能试验中测定血清胆红素。 物理性质白色至淡黄色粒状结晶或粉末,无味,易潮解,有毒,微溶于醇及乙醚,水溶液呈碱性,PH值约为9。相对密度(水=1g/cm3):2.17g/cm3;熔点:271;沸点320(分解)。1 化学性质属强氧化剂又有还原性,在空气中会逐渐氧化,表面则变为硝酸钠,也能被氧化剂所氧化;遇弱酸分解放出棕色二氧化氮气体;与有机物、还原剂接触能引起爆炸或燃烧,并放出有毒的刺激性的氧化氮气体;遇强氧化剂也能被氧化,特别是铵盐,如与硝酸铵、过硫酸铵等在常温下,即能互相作用产生高热,引起可燃物燃烧。硫酸化学式为H2SO4。是一种无色无味油状液体,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。硫酸是基本化学工业中重要产品之一。它不仅作为许多化工产品的原料,而且还广泛地应用于其他的国民经济部门。硫酸是化学六大无机强酸(硫酸、硝酸(HNO3)、盐酸(HCl,学名氢氯酸)、氢溴酸(HBr)、氢碘酸(HI)、高氯酸(HClO4)之一,也是所有酸中最常见的强酸之相对分子量98.08 属无机酸物理性质1.理化常数 性状:无色无味澄清粘稠油状液体。 成分/组成:浓硫酸98.0%(浓)70%(稀) 密度:98%的浓硫酸1.84g/mL 摩尔质量:98g/mol 物质的量浓度:98%的浓硫酸18.4mol/L 相对密度:1.84。 沸点:338 溶解性:与水和乙醇混溶 凝固点:无水酸在10,98%硫酸在3时凝固。 中心原子杂化方式:sp32 2.溶解放热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。”若将水倒入浓硫酸中,温度将达到173,导致酸液飞溅,造成安全隐患。 硫酸是一种无色黏稠油状液体,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。2 3.共沸混合物熔点:10 沸点:290(100%酸),沸点:338(98.3%酸) 但是100%的硫酸并不是最稳定的,沸腾时会分解一部分,变为98.3%的浓硫酸,成为338(硫酸水溶液的)共沸混合物。加热浓缩硫酸也只能最高达到98.3%的浓度。2 4.吸水性 它是良好的干燥剂。用以干燥酸性和中性气体,如CO,H,N,NO,HCl,SO等,不能干燥碱性气体,如NH3,以及常温下具有还原性的气体,如H2S。 吸水是物理变化过程 吸水性与脱水性有很大的不同:吸收原来就有游离态的水分子,水分子不能被束缚。 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。2 浓硫酸化学性质1脱水性 脱水指浓硫酸脱去非游离态水分子或脱去有机物中氢氧元素的过程。 (1)脱水性简介 就硫酸而言,脱水性是浓硫酸的性质,而非稀硫酸的性质,浓硫酸有脱水性且脱水性很强。 (2)可被脱水的物质 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或脱去非游离态的结晶水,如五水合硫酸铜(CuSO45H2O)。 (3)炭化 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。 浓硫酸如C12H22O11=浓硫酸=12C+11H2O (4)黑面包反应 在200mL烧杯中放入20g蔗糖,加入几滴水,水加适量,搅拌均匀。然后再加入15mL质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌。观察实验现象。可以看到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭,还会闻到刺激性气味气体。 C12H22O11=浓硫酸=12C+11H2O C+2H2SO4(浓)=CO2+2SO2+2H2O (5)络合反应 将SO3通入浓H2SO4中,则会有“发烟”现象。 H2SO4+SO3=H2S2O7(亦写为H2OSO3SO3)2 2强氧化性 (1)跟金属反应 常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。 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,本身一般被还原成二氧化硫Cu+2H2SO4(浓)=加热=CuSO4+SO2+2H2O 2Fe+6H2SO4(浓)=加热=Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。 (2)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,本身被还原为二氧化硫。在这类反应中,浓硫酸只表现出氧化性。 C+2H2SO4(浓)=加热=CO2+2SO2+2H2O S+2H2SO4 (浓)=加热=3SO2+2H2O 2P+5H2SO4 (浓)=加热=2H3PO4+5SO2+2H2O (3)跟其他还原性物质反应 浓硫酸具有强氧化性,实验室制取硫化氢、溴化氢、碘化氢等还原性气体不能选用浓硫酸。 H2S+H2SO4(稀)=S+SO2+2H2O 2HBr+H2SO4(稀)=Br2+SO2+2H2O 2HI+H2SO4(稀)=I2+SO2+2H2O 3难挥发性 制氯化氢、硝酸等(原理:高沸点酸制低沸点酸)如,用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体 NaCl(固)+H2SO4 (浓)=NaHSO4+HCl(常温) 2NaCl(固)+ H2SO4 (浓)=加热=Na2SO4+2HCl(加热) 再如,利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气体。 酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等 2NH3+ H2SO4 =(NH4)2SO4 Ca3(PO4)2+2 H2SO4 =2CaSO4+Ca(H2PO4)2 稳定性:浓硫酸与亚硫酸盐反应 Na2SO3+ H2SO4 =Na2SO4+H2O+SO23 4.强酸性 纯硫酸是无色油状液体,10.4C时凝固。加热纯硫酸时,沸点290C,并分解放出部分三氧化硫直至酸的浓度降到98.3%为止,这时硫酸为恒沸溶液,沸点338C。无水硫酸体现酸性是给出质子的能力,纯硫酸仍然具有很强的酸性,98%硫酸与纯硫酸的酸性基本上没有差别,而溶解三氧化硫的发烟硫酸就是一种超酸体系了,酸性强于纯硫酸。 但是广泛存在一种误区稀硫酸的酸性强于浓硫酸,这种想法是错误的。的确,稀硫酸第一步电离完全,产生大量的水合氢离子H3O;但是浓硫酸和水一样,自身自偶电离会产生一部分硫酸合氢离子H3SO4,正是这一部分硫酸合质子,就导致纯硫酸具有非常强的酸性,虽然少,但是酸性却要比水合质子强得多,所以纯硫酸的哈米特酸度函数高达-12.0。 纯硫酸是无色、粘稠,导电性能极高的油状液体,并不易挥发,但是加热沸腾前会产生大量的白雾状硫酸酸雾。纯硫酸是一种非常极性的液体,其介电系数大约为100。因为它分子与分子之间能够互相质子化对方,造成它极高的导电性,这是由于它发生自偶电离生成的两种离子所致,这个过程被称为质子自迁移。这种反应机理是和纯磷酸以及纯氢氟酸所同出一辙的。但纯硫酸达成这种反应平衡所需要的时间则比以上两者快得多,差不多是即时性的。 2H2SO4=H3SO4+HSO4-Kap(25C)=H3SO4+HSO4-=2.710-4 在硫酸溶剂体系中,(H3SO4+)经常起酸的作用,能质子化很多物质产生离子型化合物:NaCl+ H2SO4NaHSO4+HCl【不加热都能很快反应】 KNO3+ H2SO4(K+)+(HSO4-)+HNO3 HNO3+ H2SO4(NO2+)+(H3O+)+2(HSO4-) CH3COOH+ H2SO4CH3C(OH)2+(HSO4-) HSO3F+ H2SO4(H3SO4+)+(SO3F-)【氟磺酸酸性更强】 上述与HNO3的反应所产生的(NO2+),有助于芳香烃的硝化反应。3 稀硫酸化学性质化学性质 1.可与多数金属(比铜活泼)和绝大多数金属氧化物反应,生成相应的硫酸盐和水 2.可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应,生成相应的硫酸盐和弱酸 3.可与碱反应生成相应的硫酸盐和水 4.可与氢前金属在一定条件下反应,生成相应的硫酸盐和氢气 5.加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解。3 常见误区 稀硫酸在中学阶段,一般当成H2SO4=2H+ + SO4 2-,两次完全电离,其实不是这样的。 根据硫酸酸度系数 pKa1:-3.00 pka2:1.99 其二级电离不够充分pka2:1.99,在稀硫酸中HSO4=可逆=H+ +SO4 2- 并未完全电离,1mol/L的硫酸一级电离完全,二级电离大概电离10%左右,也就是溶液中仍存在大量的HSO4-。而即使是NaHSO4溶液0.1Mol/L时,硫酸氢根也只电离了30%左右。水包括天然水(河流、湖泊、大气水、海水、地下水等),人工制水(通过化学反应使氢氧原子结合得到水)。水(化学式:H2O)是由氢、氧两种元素组成的无机物,在常温常压下为无色无味的透明液体。在自然界以固态、液态、气态三种聚集状态存在。水是地球上最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。人类很早就开始对水产生了认识,东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素,水是中国古代五行之一;西方古代的四元素说中也有水。物理性质 分子式H2O结构式:HOH(两氢氧键夹角104.5) 相对分子质量: 18.016 沸 点:99.975 凝固点:0 最大相对密度时的温度:3.98 比热容:4.186J/(g.) 0.1MPa 15 2.051J/(g.) 0.1MPa 100 密度:1000kg/m3 (4时) 临界温度:374.2 冰: 比热容: 2.135 1J/(g.) -200 融 化 热: 333687.9J/kg 0 纯净的水是无色、无味、无固定形状的透明液体。 水在1个大气压(atm,1atmosphere)时(101.325千帕斯卡(kPa),温度在0 以下为固体(固态水),0为水的凝固点。从0100之间为液体(通常情况下水呈现液态)。100以上为气体(气态水),100为水的沸点。纯水在0时密度为999.87千克/立方米,在沸点时水的密度为958.38千克/立方米,密度减小4%。在4是密度最大,为1000千克/立方米。水的比热容为4.2*103;J/(kg) CAS: 7732-18-5 InChI编码: InChI=1/H2O/h1H2 物理学中,水在摩擦中的两面性: 在粗糙的物体表面有能摸的着的水时,水会减小摩擦力。 例如:家里的地板砖,特别是浴室和厨房的地板砖上沾有了水,会使二个相互接触的物体彼此分离而减小摩擦力;下雨天汽车不能开的太快;在有水的地板上行走容易摔跤等。 在粗糙的物体表面有极少的(摸不到,有湿润感觉)水时,会增加物体表面的粗糙程度增大摩擦力。化学性质长期以来,人们一直认为水是一种单质,因为用一般的加热方法很难把它分解。直到18世纪末,才由科学家用实验证明了水是由氢氧两种元素组成的一种化合物。 1.稳定性:在2000以上才开始分解。 水的电离:纯水中存在下列电离平衡:H2O=可逆=H+ +OH- 或 H2O+H2O=可逆=H3O+ +OH- 注:“H3O+”为水合氢离子,为了简便,常常简写成H+,纯水中氢离子物质的量浓度为10-7mol/L 2.水的氧化性:水跟较活泼金属或碳反应时,表现氧化性,氢被还原成氢气2Na+2H2O=2NaOH+H2 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2 3Fe+4H2O(水蒸气)=Fe3O4+4H2 C+H2O=CO+H2(高温) 3.水的还原性: 最活泼的非金属氟可将水中负二价氧,氧化成氧气,水表现还原性 2F2+2H2O=4HF+O2 4.水的电解:水在电流作用下,分解生成氢气和氧气,工业上用此法制纯氢和纯氧 2H2O=2H2+O2 5.水化反应: 水可跟活泼金属的碱性氧化物、大多数酸性氧化物以及某些不饱和烃发生水化反应。 Na2O+H2O=2NaOH CaO+H2O=Ca(OH)2 SO3+H2O=H2SO4 P2O5+3H2O=2H3PO4 CH2=CH2+H2OC2H5OH 6.水解反应 盐的水解 氮化物水解:Mg3N2+6H2O(加热)=3Mg(OH)2+2NH3 NaAIO2+HCI+H2O=AI(OH)3+NaCI(NaCI少量) 碳化钙水解: CaC2(电石)+2H2O(饱和氯化钠)=Ca(OH)2+C2H2 卤代烃水解: C2H5Br+H2O(加热下的氢氧化钠溶液)C2H5OH+HBr 醇钠水解: C2H5ONa+H2OC2H5OH+NaOH 酯类水解: CH3COOC2H5+H2O(铜或银并且加热)CH3COOH+C2H5OH 多糖水解:(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6 7.水分子的直径数量级为10的负十次方,一般认为水的直径为23个此单位.。 8.水的电离: 在水中,几乎没有水分子电离生成离子。 H2OH+ +OH- 由于仅有一小部分的水分子发生上述反应,所以纯水的Ph值十分接近7。 9.水的密度: 水的密度在3.98时最大,为110m3/kg,温度高于3.98时(也可以忽略为4),水的密度随温度升高而减小 ,在03.98时,水热缩冷涨,密度随温度的升高而增加 原因:主要由分子排列决定。也可以说由氢键导致。由于水分子有很强的极性,能通过氢键结合成缔合分子。液态水,除含有简单的水分子(H2O)外,同时还含有缔合分子(H2O)2和(H2O)3等,当温度在0水未结冰时,大多数水分子是以(H2O)3的缔合分子存在,当温度升高到3.98(101kPa)时水分子多以(H2O)2缔合分子形式存在,分子占据空间相对减小,此时水的密度最大。如果温度再继续升高在3.98以上,一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了。水温降到0时,水结成冰,水结冰时几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子,在冰中水分子的排布是每一个氧原子有四个氢原子为近邻两个氢键这种排布导致成一种敞开结构,冰的结构中有较大的空隙,所以冰的密度反比同温度的水小。 10.水在离子中是两性物质,既有氢离子(H+),也有氢氧根离子(OH-)。但纯净蒸馏水是中性的。硫酸铜为天蓝色或略带黄色粒状晶体,水溶液呈酸性,属保护性无机杀菌剂,对人畜比较安全。化学式CuSO4。一般为五水合物CuSO45H2O,俗名胆矾;蓝色斜方晶体;密度2.284克/立方厘米。硫酸铜是制备其他铜化合物的重要原料。同石灰乳混合可得“波尔多”溶液,用作杀虫剂。硫酸铜也是电解精炼铜时的电解液。物理性质外观与性状:蓝色三斜晶糸结晶。 熔点():160 相对密度(水=1):2.28 分子式:CuSO5HO 分子量:249.68 溶解性:溶于水,溶于稀乙醇,不溶于无水乙醇分子量、液氨。1 硫酸铜晶体在各温度下的溶解度2: 温度(摄氏度)0102030406080100溶解度(克)23.127.532.037.844.661.883.8114.0化学性质1加热到923K时,分解成CuO CuSO=加热=CuO+SO 或者 2CuSO=加热=2CuO+2SO+O 2溶液中的置换反应 Fe+CuSO=FeSO+Cu 3用于检验硫酸铜 CuSO+HS=CuS(黑色沉淀)+HSO 4硫酸铜溶液电解 2CuSO+2HO=电解=2HSO+2Cu+O 5在水中的溶解 电离:CuSO=Cu+ + SO2- 完全电离,是强电解质 水解:Cu2+ + 2H2O=可逆= Cu(OH)2 + 2H+ 在水中显弱酸性,是强酸弱碱盐 6与强碱反应 Cu2+ + 2OH- =Cu(OH)2 CuSO +Ba(OH)= Cu(OH)+BaSO 7与盐反应 CuSO + BaCl = BaSO+ CuCl CuSO+ NaCO=CuCO + NaSO CuSO+ KS=CuS+ KSO 8与弱碱反应 Cu2+ + 2NHHO = Cu(OH) + 2NH+2盐酸学名氢氯酸,是氯化氢(化学式:HCl)的水溶液,是一元酸。盐酸是一种强酸,浓盐酸具有极强的挥发性,因此盛有浓盐酸的容器打开后能在上方看见酸雾,那是氯化氢挥发后与空气中的水蒸气结合产生的盐酸小液滴。盐酸是一种常见的化学品,在一般情况下,浓盐酸中氯化氢的质量分数在38%左右。同时,胃酸的主要成分也是盐酸。物理性质外观与性状:无色液体有腐蚀性。为氯化氢的水溶液(工业用盐酸会因有杂质三价铁盐而略显黄色)。在化学上人们把盐酸和硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸合称为六大无机强酸。有刺激性气味。由于浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气作用形成盐酸小液滴,所以会看到酸雾。 主要成分:氯化氢,水。 含量:分析纯:36%-38%。 一般实验室使用的盐酸为0.1mol/LpH=1 一般使用的盐酸pH在23左右(呈强酸性) pKa值:-7 熔点():-114.8(纯HCl) 沸点():108.6(20%恒沸溶液) 相对密度(水=1):1.20 相对蒸气密度(空气=1):1.26 饱和蒸气压(kPa):30.66(21) 溶解性:与水混溶,浓盐酸溶于水有热量放出。溶于碱液并与碱液发生中和反应。能与乙醇任意混溶,溶于苯。 禁配物:碱类、胺类、碱金属、易燃或可燃物。 化学性质1.与酸碱指试剂反应 紫色石蕊(C7H7O4N)n试剂与pH试纸变红色,无色酚酞C20H14O4不变色。 2.和碱发生中和反应,生成氯化物和水 HCl + NaOH = NaCl + H2O 3.能与活泼金属单质反应,生成氢气 Fe+ 2HCl =FeCl2+ H2 4.能和金属氧化物反应,生成盐和水 CuO+2HCl=CuCl2+H2O MgO+2HCl=MgCl2+H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 5.能和盐反应,生成新酸和新盐 2HCl+Na2SO3=SO2+H2O+ 2NaCl Na2S2O3+2HCl=2NaCl+H2O+SO2+S FeS+2HCl=H2S+FeCl2 6.能与大部分碳酸盐和碳酸氢盐(HCO3-)反应,生成二氧化碳和水 K2CO3 + 2HCl = 2KCl+CO2+ H2O NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+ H2O 7、具有还原性 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O 4HCl(浓) + MnO2 =(加热)= MnCl2 + 2 H2O +Cl2 14HCl (浓)+ K2CrO7 = 3Cl2(气体) + 2CrCl3 + 2KCl + 7H2O NaClO+2HCl=NaCl+Cl2+H2O 另外,盐酸能与硝酸银反应,生成不溶于稀硝酸的氯化银,氯化银不能溶于水,产生沉淀。 HCl+AgNO3=HNO3+AgCl 实验室常用盐酸于制取二氧化碳的方法 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 能用来制取弱酸 CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl 电离方程式为:HCl=H+ +Cl-2活性炭又称活性炭黑。是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列,在交叉连接之间有细孔,在活化时会产生碳组织缺陷,因此它是一种多孔碳,堆积密度低,比表面积大。活性炭是传统而现代的人造材料,又称碳分子筛,化学式:C主要用途脱色和过滤,使带色液体脱色。吸收各种气体与蒸气。色谱分析用。测甲醇、锡和硅的还原剂。粒状物可用作催化剂的载体。吸附特性活性炭是一种很细小的炭粒 有很大的表面积,而且炭粒中还有更细小的孔毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力,由于炭粒的表面积很大,所以能与气体(杂质)充分接触。当这些气体(杂质)碰到毛细管被吸附,起净化作用。活性炭的表面积研究是非常重要的,活性炭的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的,国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测,现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法,国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的,请参看我国国家标准(GB/T 19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作,由于样品吸附能力的不同,有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间,如果测试过程没有实现完全自动化,那测试人员就时刻都不能离开,并且要高度集中,观察仪表盘,操控旋钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb 2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器(兼备直接对比法),更重要的F-Sorb 2400比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备,其测试结果与国际一致性很高,稳定性也很好,同时减少人为误差,提高测试结果精确性。 活性炭对各气体的吸附能力(单位:ml/cm3): H2、 O2、N2、Cl2、CO2 4.5 、35、11、494、97 催化特性活性炭在许多吸附过程中伴有催化反应,表现出催化剂的活性。例如活性炭吸附
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