三大强酸
高中阶段我们学习的“三大强酸”包含盐酸、硝酸和硫酸,但是为什么没有高氯酸呢?亲爱的们边思考边学习下面的内容~
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一、 HCl与盐酸
1、 物理性质
HCl:无色有刺激性气味的气体,极易溶于水(1: 500) 。
盐酸:HCl的水溶液 , 无色,具挥发性 。常见的浓盐酸的质量分数约为37% , 物质的量浓度约为12 mol/L,具有强挥发性 。工业盐酸略显黄色(含Fe3+) 。
2、 化学性质
(1) 酸性
一元强酸HCl=H++Cl-
非氧化性酸
(2) 与NH3反应
NH3 +HCl= NH4Cl
现象:产生大量白烟
应用:NH3和HCl的互检(蘸有浓氨水/浓盐酸的玻璃棒靠近集气瓶口)
3、 HCl的实验室制法
(1) 制备:NaCl(s) + H2SO4(浓)NaHSO4 + HCl↑
NaCl(s) + H2SO4 (浓)Na2SO4 + HCl↑
原理:高沸点酸(难挥发酸)制低沸点酸(易挥发酸)
注意:因氯化氢在水中的溶解度大,不能用溶液间的反应来制取 。
(2) HCl的收集:向上排空气法;
(3) HCl的尾气处理:用水做吸收剂,防倒吸
(4) HCl的检验:蘸有浓氨水的玻璃棒靠近集气瓶口(冒白烟)
4、 Cl- 的检验
HNO3酸化的AgNO3
原理:Ag+ + Cl- = AgCl↓
5、 生活中的盐酸:胃酸,胃酸过多吃胃药,含Al(OH)3
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二、 硫酸(重点)
1、 物理性质
无色油状液体(高中无机物中唯一一种无色油状液体),常见的浓硫酸质量分数为98%,物质的量浓度为18.4 mol/L,沸点为338℃,是一种高沸点难挥发的酸 。
2、 浓硫酸的四大性质
(1)吸水性
吸收空气或其他物质中的游离水分
吸收结晶水中水,因结晶水本身是以水分子形式存在的,故属于吸水性 。
做干燥剂,不能干燥,如NH3 / HI/ HBr / H2S,可以干燥SO2
(2)脱水性
使有机物中H、O以2:1的个数比脱去(尤其是糖类)
(3)强氧化性
还原产物是SO2
C+2H2SO4 (浓) CO2↑+ 2SO2↑+2H2O(体现强氧化性)
Cu+2H2SO4 (浓) CuSO4+ SO2↑+ 2H2O(既体现酸性又体现强氧化性)
(4)强酸性
主要产物是盐
3、 硫酸盐(了解)
(1)酸式盐
水溶液中 NaHSO4=Na++H++SO42-
熔融状态 NaHSO4=Na++HSO4-
(2)结晶水合物
矾:各种金属(如Zn、Fe、Cu)的硫酸盐水合物
石膏
生石膏 CaSO4·2H2O
熟石膏 2CaSO4·H2O
芒硝
Na2SO4·10H2O
皓矾
ZnSO4·7H2O
重晶石
BaSO4
绿矾
FeSO4·7H2O
胆矾(蓝矾)
CuSO4·5H2O
明矾
KAl(SO4)2·12H2O
4、 SO42-的检测
先加稀盐酸,再加BaCl2(顺序不能变)
先加稀盐酸,可以排除Ag+\CO32-\SO32-的干扰
5、 浓硫酸与金属反应时注意
(1)钝化
浓硫酸常温下使Fe、Al两种金属发生钝化 , 体现了浓硫酸的强氧化性 。
(2)随着反应进行,浓硫酸变稀
浓硫酸与Zn反应首先生成SO2,随着反应进行,浓硫酸变稀与Zn反应生成H2 。
(3)浓硫酸与Cu反应,产生气体只有SO2,随着硫酸变稀,Cu与稀硫酸不反应 , 因此足量的Cu与浓硫酸反应,产生的SO2的物质的量要小于浓硫酸的一半 。
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三、 硝酸
1、物理性质
纯净硝酸是无色、易挥发,有刺激性气味的液体 , 熔沸点较低 。常见浓硝酸的质量分数大约是69% 。98%以上的浓硝酸叫“发烟硝酸” 。浓硝酸为挥发性酸 , 打开瓶盖有白雾 。
2、化学性质
(1) 不稳定性
4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O
故硝酸储存在棕色瓶中,低温黑暗处 。常用浓硝酸中常带黄色,因硝酸分解产生的NO2溶解在其中 。
(2) 强氧化性
能与除Pt\Au以外的其他金属反应 , 如与Cu不需加热即可反应 。
3Cu+ 8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (稀硝酸产物是NO)
Cu+ 4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+H2O (浓硝酸产物是NO2)
(3)酸性
3、NO3-的检验
适用于固态的硝酸盐或相当浓的硝酸盐溶液 。把少量的硝酸盐晶体或浓溶液置于试管内,然后加入少量浓硫酸(1∶1) 。再向试管内加入一小块铜片 。给试管加热,有红棕色气体产生,则证明含有硝酸根离子 。
3Cu+8NO3-+2H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
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四、 混合酸
1、王水
浓硝酸和浓盐酸以体积比1:3混合而成的,具有很强的氧化性,能氧化Pt\Au等 。(三盐一硝)
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2、硫硝混酸
将浓硫酸加入到浓硝酸中配制而成 。
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【问题思考】
1、酸的挥发性和不稳定性有何区别
挥发性:物理性质;不稳定性:化学性质
2、如何除去浓硝酸的黄色
不断向浓硝酸中鼓入空气 4NO2+O2+2H2O=4HNO3
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总结:
1、浓硫酸、硝酸为强氧化性酸 。
2、盐酸、硝酸具有挥发性,硫酸不挥发 。
3、Cu与浓硫酸反应需加热,与浓稀硝酸反应不需加热 。
4、钝化:两种金属,常温下与两种酸,发生钝化 。注意并不是不会发生反应 , 而是生成致密氧化膜使反应停止 。
5、浓硝酸冒白雾体现其物理性质挥发性,显黄色体现其化学性质不稳定性 。与Cu等金属反应 , 浓硫酸产物为SO2,浓硝酸产物为NO2,稀硝酸产物为NO 。注意随着反应进行,溶液变?。晌镆不岵煌?。
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三大强酸并不是说三种最强的酸,这三种酸都是重要的工业原料,而且是人类最早发现并使用的强酸,性质较为稳定 。所以 , 高氯酸没有包含在内哟~
【高中化学常见八种强氧化剂 高中化学常用的强氧化剂】
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