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哈爾濱硫酸是實(shí)驗(yàn)室中一種非常重要的試劑,根據(jù)其濃度不同,用途也有所不同,以下是具體介紹:
濃硫酸
干燥劑:濃硫酸具有強(qiáng)烈的吸水性,能吸收氣體中的水分,可用于干燥一些不與濃硫酸反應(yīng)的氣體,如氧氣、二氧化碳、二氧化硫、氯氣等。例如在實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的實(shí)驗(yàn)中,生成的氯氣可以通過(guò)濃硫酸洗氣來(lái)除去其中混有的水蒸氣,以獲得干燥的氯氣。
脫水劑:濃硫酸能按水的組成比(氫氧原子個(gè)數(shù)比為2:1)脫去某些有機(jī)物中的氫和氧元素,使這些有機(jī)物炭化。比如在蔗糖與濃硫酸的實(shí)驗(yàn)中,濃硫酸將蔗糖中的氫氧元素以水的形式脫去,使蔗糖炭化變黑,體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性。
磺化劑:在有機(jī)合成中,濃硫酸可作為磺化試劑。例如,苯與濃硫酸在加熱條件下發(fā)生磺化反應(yīng),生成苯磺酸。這是向有機(jī)化合物分子中引入磺酸基(-SO?H)的重要方法,在藥物合成、染料制備等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。
硝化反應(yīng)的催化劑和反應(yīng)物:在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行硝化反應(yīng)時(shí),如苯的硝化反應(yīng),濃硫酸不僅作為催化劑,還與濃硝酸反應(yīng)生成硝酰正離子(NO??),這是硝化反應(yīng)的關(guān)鍵中間體,從而促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。
稀硫酸
酸洗劑:用于清洗金屬表面的氧化物等雜質(zhì)。例如,在鋼鐵廠對(duì)鋼材進(jìn)行酸洗除銹時(shí),常用稀硫酸去除鋼材表面的鐵銹(主要成分是氧化鐵),反應(yīng)生成硫酸鐵和水,使金屬表面變得潔凈,有利于后續(xù)的加工和處理。
反應(yīng)物:稀硫酸能與許多金屬、金屬氧化物、堿、鹽等發(fā)生反應(yīng),是實(shí)驗(yàn)室中制備氫氣、硫酸鹽等物質(zhì)的常用試劑。如實(shí)驗(yàn)室常用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,反應(yīng)方程式為Zn+H?SO?=ZnSO?+H?↑;還可以與氧化銅反應(yīng)制取硫酸銅,反應(yīng)方程式為CuO+H?SO?=CuSO?+H?O。
pH調(diào)節(jié)劑:在一些需要控制pH值的實(shí)驗(yàn)中,稀硫酸可用于調(diào)節(jié)溶液的酸度。比如在某些生物實(shí)驗(yàn)或化學(xué)合成反應(yīng)中,需要將反應(yīng)體系的pH值調(diào)節(jié)到特定范圍,以保證反應(yīng)的順利進(jìn)行或生物樣品的活性,可滴加稀硫酸來(lái)降低溶液的pH值。
電解質(zhì):在電化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,稀硫酸常作為電解質(zhì)溶液。例如,在銅鋅原電池實(shí)驗(yàn)中,稀硫酸作為電解質(zhì),為電池反應(yīng)提供離子傳導(dǎo)的介質(zhì),使氧化還原反應(yīng)能夠順利進(jìn)行,從而產(chǎn)生電流。