【知识点详解】
1. **浓硫酸的吸水性和脱水性**
- **吸水性**:浓硫酸具有强烈的吸水性,可以吸收混合物中的水分,转化为自身的结晶水合物,这一特性常用于实验室中干燥气体。
- **脱水性**:浓硫酸能够从有机物中夺取水分子,使有机物脱水碳化,例如,能使蔗糖变黑并产生气体(CO2和水蒸气)。
2. **浓硫酸的强氧化性**
- **与活泼金属的反应**:浓硫酸在常温下可以使Fe、Al发生钝化,形成一层氧化物膜阻止进一步反应。
- **与非活泼金属和非金属的反应**:需要加热才能反应,例如铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,同时放出热量。
- **与还原性物质反应**:如与H2S、HI、HBr等反应,生成相应的硫酸盐和SO2。
3. **浓硫酸的性质应用**
- **与锌的反应**:浓硫酸与过量的锌反应,初始阶段生成SO2,随着硫酸浓度降低,变成稀硫酸,会继续与锌反应生成H2。
- **与铜的反应**:浓硫酸与铜在加热条件下反应生成硫酸铜和SO2,但当硫酸变稀后,反应停止,因为稀硫酸不会与铜反应。
4. **浓硫酸与金属反应的规律**
- **浓度影响产物**:随着反应进行,硫酸由浓变稀,其氧化性减弱,反应产物可能发生变化。
- **铜与氧气的反应**:在低温下铜不与O2反应,但在热的稀硫酸和氧气存在下,铜屑会被氧化成CuSO4。
5. **制备CuSO4的方法比较**
- **方法一**:铜屑与热的稀硫酸和氧气反应生成CuSO4,此法更经济,因为硫酸利用率高且无有害气体SO2排放。
- **方法二**:铜与浓硫酸反应生成CuSO4和SO2,此法效率较低,因为硫酸利用率低且有环境污染。
通过以上内容,我们可以了解到浓硫酸在化学反应中表现出的复杂性质,包括它的吸水性、脱水性以及作为强氧化剂的特性,并且理解了这些性质如何影响它与其他物质的反应。在实际应用中,这些知识对于预测和控制化学反应有着重要的作用。