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浓硫酸溅到木头上,会产生什么新物质么,硫酸在中学化学中的应用

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一、浓硫酸溅到木头上,会产生什么新物质么

浓硫酸溅到木头上,会产生什么新物质

水中放入木材并不会凭空产生微生物,不过会有以分解纤维素的微生物开始大量繁殖,比如纤维降解菌等。不过一般的树木是没有毒性的,泡在水中也不会产生有毒物质。

板材的毒性主要是板材粘合的时候使用的胶含有甲醛,所以基本所有的板材都是有甲醛的,只是含量多少的区别,购买一些大厂家的板材甲醛含量就低多了,根据甲醛含量是有等级划分的。当然原木直接刨出的板子是没有毒的。

二、使用什么化学原料或化学方式能使木头碳化

将木材置于浓硫酸中,可以通过强烈的脱水反应迅速实现炭化过程。浓硫酸作为强酸,能有效地破坏木材中的纤维素、半纤维素和木质素结构,促进脱水和碳化反应的发生。此方法适用于需要快速完成炭化处理的场合。

另一种使木头炭化的方法是通过隔绝氧气加热。这种方法通常被称为无氧加热或热解炭化。通过控制加热条件,如温度和时间,可以精确地控制木材炭化的程度。无氧加热过程中,木材内部的有机物在高温下分解,形成炭质残留物。这种方法的优点在于能够更好地保留木材原有的结构和形状。

在实际操作中,浓硫酸炭化法和隔绝氧气加热法各有优势。浓硫酸炭化法操作简单,反应速度快,但对设备和操作环境要求较高,需严格防止酸雾逸散。而隔绝氧气加热法则更注重对炭化过程的控制,能够更好地调节炭化程度,但需要更复杂的设备和精细的操作。

值得注意的是,炭化过程中产生的有害气体和废弃物需要妥善处理,确保环境保护不受影响。无论是采用浓硫酸还是隔绝氧气加热法,都必须严格遵守安全操作规程,防止发生意外事故。

炭化后的木材具有较高的热稳定性和耐腐蚀性,广泛应用于建筑、家具制造和工艺品制作等领域。通过选择合适的炭化方法,可以实现木材的多功能应用,满足不同领域的特殊需求。

炭化木材不仅保留了木材的天然纹理,还具有独特的黑色外观,增加了材料的美观性和艺术感。此外,炭化木材具有较好的阻燃性能,可以有效防止火灾的发生。因此,炭化木材在现代建筑和装饰领域得到了广泛应用。

硫酸在中学化学中的应用

2023-01-16 23:49·王摩尔

硫酸(H2SO4)是硫的最重要的含氧酸。纯硫酸为无色粘稠状液体,质量分数98.3%的纯浓硫酸,密度为1.84g/cm3,沸点338℃,熔点10.35℃,有强腐蚀性,有刺激性气味,能与水以任意比例互溶,生成稀硫酸。同时放出大量的热,使水沸腾。

硫酸是一种反应性极强的二元无机强酸,能和许多金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈的吸水性,可用作脱水剂,碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。是一种重要的工业原料,可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等,也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。

在中学化学中有广泛的应用,常用作化学试剂,是制取气体、某些酸或某些盐的重要试剂,某些有机反应的催化剂,实验室常用的干燥剂、酸化剂、强氧化剂等。为帮助同学们系统地了解硫酸的这些知识,本文特将它们归纳整理如下:

一、制取气体

1.制H2

利用硫酸的酸性或H+离子的氧化性:

Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑

Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑

2.制SO2

①利用硫酸的酸性:

Na2SO3+H2SO4(中等浓度)=Na2SO4+SO2↑+H2O

②利用硫酸的强氧化性和酸性:

Cu+2H2SO4(浓)=(△)CuSO4+SO2↑+2H2O

3.制H2S

利用硫酸的强酸性:

FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑

4.制HCl

①利用硫酸的难挥发性:

NaCl(固)+H2SO4(浓)=(微热)NaHSO4+HCl↑

NaHSO4+NaCl(固)=(强热)Na2SO4+HCl↑

②利用浓硫酸的吸水性:

利用浓盐酸与浓硫酸也可以制氯化氢气体。

5.制HF

利用硫酸的强酸性和难挥发性或高沸点酸:

CaF2+H2SO4(浓)=(△)CaSO4+2HF↑

6.制C2H4

利用硫酸的催化剂作用和脱水性:

CH3CH2OH=(浓H2SO4170℃)CH2=CH2↑+H2O

7.制CO

利用硫酸的脱水性:

HCOOH=(浓H2SO4△)CO↑+H2O

二、制取某些酸或某些盐

1.制H3PO4

利用硫酸的强酸性:

Ca3(PO4)2+3H2SO4(浓)=(△02H3PO4+3CaSO4

2.制HNO3

利用硫酸的难挥发性或高沸点酸:

NaNO3(固)+H2SO4(浓)=(微热)NaHSO4+HNO3↑

KNO3+H2SO4→KHSO4+HNO3

3.制磷肥

利用硫酸的强酸性:

Ca3(PO4)2+2H2SO4(浓)=(△)Ca(H2PO4)2+2CaSO4

Ca3(PO4)2+3H2SO4(浓)=(△)2Ca(H2PO4)2+3CaSO4

4.制氮肥

利用硫酸的强酸性:

2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

5制各种硫酸盐

主要利用硫酸的酸性:生产绿矾、胆矾、硫酸铝、硫酸锌、硫酸镁等产品。

Fe+H2SO4=FeSO4

FeSO4+7H2O=FeSO4?7H2O

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

CuSO4+5H2O=CuSO4?5H2O

三、制取某些有机物

1.制硝基苯

浓硫酸的催化剂和脱水剂的作用:

C6H6(苯)+HNO3(浓)→(浓H2SO4△)

C6H5-NO2(硝基甲苯)+H2O

2.制TNT

浓硫酸起催化剂和脱水剂作用:

C6H5-CH3(甲苯)+3HNO3→(浓H2SO4△)

C6H2-CH3(NO2)3(三硝基甲苯)+3H2O

3.制苯磺酸

浓硫酸作磺化剂:

C6H6+H2SO4(浓)→C6H5-SO3H+H2O

4.制乙酸乙酯

浓硫酸起催化剂和吸水剂作用:

CH3COOH+CH3CH2OH→(浓H2SO4△)

CH3COOCH2CH3+H2O

5.制葡萄糖

①浓硫酸起催化剂和溶剂作用:

(C6H10O5)n(纤维素)+nH2O→(浓H2SO4△)nC6H12O6(葡萄糖)

②稀硫酸作催化剂:

(C6H10O5)n(淀粉)+nH2O→(稀H2SO4△)nC6H12O6(葡萄糖)

6.制硝酸纤维

浓硫酸起催化剂和脱水剂作用:

[C6H7O2(OH)3]n+3nHNO3→(浓H2SO4△)[C6H7O2(ONO2)3]n+3nH2O

7.酯水解(稀硫酸作催化剂):

CH3COOCH2CH3+H2O→(稀H2SO4△)CH3COOH+C2H5OH

⒏油脂水解

稀硫酸作催化剂:

油脂+H2O→(稀H2SO4△)甘油+高级脂肪酸

⒐糖类水解

稀硫酸作催化剂:

C12H22O11(蔗糖)+H2O→(稀H2SO4△)C6H12O6(果糖)+C6H12O6(葡萄糖)

C12H22O11(麦芽糖)+H2O→(稀H2SO4△)2C6H12O6(葡萄糖)

10.乙烯水化

稀硫酸作催化剂:

CH2=CH2+H2O→(稀H2SO4△)C2H5OH

四、在其他方面的应用

1.稀硫酸作酸化剂:

KMnO4溶液中加入一定量稀H2SO4酸化,增强其氧化性。

2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4

+K2SO4+5Fe2(SO4)3+8H2O

2.稀硫酸作检验剂:

稀硫酸是直接检验溶液中的Ba2+的试剂,生成BaSO4白色沉淀,不要再加酸。

SO42-+Ba2+=BaSO4↓

3.稀硫酸作除杂剂:

根据浓硫酸可以与不饱和烯烃、醇、醚等反应,生成能溶于酸层而便于分离和水洗的物质的特性,常用浓硫酸作除杂剂,除去有机物中少量烯烃、醇等杂质。如正已烷中含有少量已烯或乙醇时,可以用硫酸洗涤除去。

4.稀硫酸作除锈剂:

利用稀硫酸的酸性,可除去铁制品表面上的铁锈。

3H2SO4(稀)+Fe2O3·nH2O=Fe2(SO4)3

+(3+n)H2O

5.稀硫酸的导电作用:

在电解水时常加入稀硫酸是增强溶液的导电性。

6.浓硫酸作干燥剂:

利用浓硫酸的吸水性,吸收游离态水,常用于干燥中性气体和酸性气体。如H2、CO、NO、CH4、CO2、SO2、Cl2、HCl等。但不能干燥碱性气体NH3和常温下具有还原性的气体HBr、HI、H2S。

7.浓硫酸作强氧化剂:

浓硫酸是氧化性酸,可以氧化大多数金属(除Au和Pt外)和其它还原性物质,浓硫酸一般还原为SO2。如:

(1)与金属反应

①常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。

②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)=CuSO4+SO2↑+2H2O

2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑

+6H2O

在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。

Fe和Al在H2SO4(冷、浓)或浓硝酸中钝化。加热时发生氧化还原反应:

2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑

+6H2O

2Al+6H2SO4(浓)=Al2(SO4)3+3SO2↑

+6H2O

(2)与非金属反应

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)=CO2↑+2SO2↑+2H2O

S+H2SO4(浓)=3SO2↑+2H2O

2P+5H2SO4(浓)=2H3PO4+5SO2↑+2H2O

(3)与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。

H2SO4(浓)+H2S=SO2↑+S↓+2H2O

H2SO4(浓)+2HBr=SO2↑+Br2+2H2O

2HI+H2SO4(浓)=I2↓+SO2↑+2H2O

2H2SO4(浓)+2FeSO4=Fe2(SO4)3+

SO2↑+2H2O

8.浓硫酸的吸水作用:

①浓硫酸能以任意比与水混溶。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。”

②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。

H2SO4+nH2O=H2SO4·nH2O

③浓硫酸不仅能吸收一般的游离态水(如空气中的水),而且还能吸收某些结晶水合物(如CuSO4·5H2O;Na2CO3·10H2O)中的水。

9.浓硫酸的脱水性:

脱水指浓硫酸脱去非游离态水分子或按照水的氢氧原子组成比脱去有机物中氢氧元素的过程。物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化,反应时,浓硫酸按水分子中氢氧原数的比(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,如五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)。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,这种过程称作炭化。

一个典型的炭化现象是蔗糖的黑面包反应。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,反应放热,还能闻到刺激性气体。

C12H22O11=(H2SO4浓)12C+11H2O

同时进行碳与浓硫酸反应:

C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O

10.浓硫酸作吸收剂:工业上接触法制取硫酸,为了防止形成酸雾,用98.3%的浓硫酸吸收SO3。

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把硫酸倒在木头会发生什么
发布人:prshunza 发布时间:2025-04-01