硫酸制气
实验室常用硫酸跟一些物质反应来制取某些气体,在制取这些气体的反应中,有的要用浓硫酸,有的则不能用浓硫酸,而要用稀硫酸或其它非氧化性酸。
一.要用浓硫酸制取的气体
1. 制取HCl、HF和HNO3:
实验室制取HCl、HF和HNO3要用浓硫酸,反应方程式为:
微热
NaCl+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl↑
强热
2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl↑
CaF2+H2SO4(浓)
NaNO3+H2SO4(浓)
上述反应是利用浓硫酸的酸性和高沸点这一性质,这是用一种没有挥发性的酸来制取一种挥发性酸的反应。
2. 制取SO2
实验室如果用铜和硫酸反应来制取SO2,则必须用浓硫酸,其反应方程式为:
Cu+2H2SO4(浓)
这一反应是利用浓硫酸的酸性和强氧化性。
3.制取CO和C2H4
实验室制取CO和C2H4(乙烯)要用浓硫酸,其反应方程式为:
浓H2SO4
HCOOH H2O + CO↑
浓H2SO4
C2H50H H2O + C2H4↑
上述反应是利用浓硫酸的脱水性,在后一反应中,浓H2SO4兼起催化剂作用。
二.忌用浓硫酸制取的气体
1.制取H2
因浓硫酸有强氧化性,它与锌反应得不到H2,其反应方程式为:
Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O
因此,实验室要用稀硫酸(或稀盐酸)与锌反应来制取H2,其反应方程式为:Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑或Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑离子方程式为: Zn+2H+=Zn2++H2↑
2.制取H2S
实验室制取H2S气体也不能用浓硫酸,也因为浓硫酸具有强氧化性,它与FeS反应得不到H2S气体,其反应方程式为:
2FeS+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+2S↓+6H2O
因此,实验室要用稀硫酸(或)稀盐酸与FeS反应来制取H2S气体,其反应方程式为: