李權(quán)來
在常見的酸中,無論就其酸性還是氧化性而言,濃硝酸和濃硫酸可以稱得上是酸中“雙雄”了。這兩種酸有哪些異同點呢?
一、二者都具有強氧化性
濃硫酸中+6價的S原子和濃硝酸中+5價的N原子均為最高價,都具有很強的氧化性,可以奪取許多物質(zhì)中的電子,因此二者具有強氧化性。主要體現(xiàn)在以下幾方面:
1.常溫時,能使Fe、Al表面形成致密氧化膜,從而阻止內(nèi)部的金屬被氧化,該現(xiàn)象稱為“鈍化”。
應用:常溫時可用Fe制、Al制容器盛放或裝運濃HNO3、濃H2SO4。
溫馨提示:特別注意“冷、濃”的條件。
2.和Cu、Ag等不活潑金屬反應
Cu+2H2SO4(濃)■CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+4HNO3(濃)■Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Ag+2HNO3(濃)■AgNO3+NO2↑+H2O
溫馨提示:這些反應中,酸發(fā)生了部分還原反應,同時體現(xiàn)氧化性、酸性;在有關(guān)計算中,可運用原子守恒、電子守恒相結(jié)合。
3.和C、S、P等非金屬反應
C+2H2SO4(濃)■CO2↑+2SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(濃)■3SO2↑+2H2O
2P+5H2SO4(濃)■2H3PO4+5SO2↑+2H2O
4HNO3(濃)+C■2H2O+4NO2↑+CO2↑
S+6HNO3(濃)■H2SO4+6NO2↑+2H2O
P+5HNO3(濃)■H3PO4+5NO2↑+H2O
溫馨提示:這些反應中,酸只體現(xiàn)氧化性。
4.將亞鐵鹽等低價態(tài)化合物氧化
4FeCl2+5H2SO4(濃)=Fe2(SO4)3+2FeCl3+2SO2↑+2HCl+4H2O
3FeCl2+6HNO3(濃)=Fe(NO3)3+2FeCl3+3NO2↑+3H2O
溫馨提示:這些反應中,酸發(fā)生了部分還原反應,既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)酸性。
特別提示:⑴不論稀HNO3還是濃HNO3都有強氧化性,但稀HNO3不能使Fe、Al氧化。(2)Fe2+、I-、S2-等還原性離子在酸性(大量H+)條件下與NO3-不能大量共存。(3)濃H2SO4、濃HNO3、稀HNO3這類氧化性酸與其它物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應時,不生成氫氣,一般生成SO2、NO2、NO。
二、二者的不同點
1.濃硫酸具有吸水性、脫水性
吸水性是指濃硫酸有吸收游離水份的性能,不僅能吸收空氣中、物質(zhì)表面的水,還能奪取結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水。脫水性則是指濃硫酸可以使紙張、皮膚等許多有機物中的氫、氧原子按2:1的比例,形成水分子而脫去。
應用:濃硫酸常做干燥劑
溫馨提示:(1)濃硫酸只可以干燥中性、酸性且無還原性的氣體,不能干燥堿性氣體NH3和H2S、HBr、HI等還原性氣體。(2)濃硫酸使膽礬晶體(CuSO4·5H2O)變成白色粉末(CuSO4)是吸水性的體現(xiàn),而使蔗糖晶體變黑則是脫水性的體現(xiàn)。
2.濃硝酸具有不穩(wěn)定性
在受熱或光照條件下,硝酸會分解:4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O
溫馨提示:硝酸濃度越大越易分解,故濃硝酸要保存在棕色細口玻璃瓶中,且放置在冷暗處。
3.濃硫酸難揮發(fā),濃硝酸易揮發(fā)
應用:利用難揮發(fā)酸可制取揮發(fā)性酸,在實驗室里用濃H2SO4和NaNO3共熱來制備HNO3:H2SO4(濃)+NaNO3■NaHSO4
+HNO3↑
溫馨提示:該反應中,溫度不能太高,因為硝酸受熱會分解,所以H2SO4只能轉(zhuǎn)化成NaHSO4。