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工业硫酸稀释如何解决放热问题

发布时间:2022-05-31 12:42:53

‘壹’ 浓硫酸稀释放热原因

物质溶解于水,通常经过两个过程:一种是溶质分子(或离子)的扩散过程,这种过程为物理过程,需要吸收热量;另一种是溶质分子(或离子)和溶剂(水)分子作用,形成溶剂(水合)分子(或水合离子)的过程,这种过程是化学过程,放出热量。当放出的热量大于吸收的热量时,溶液温度就会升高,如浓硫酸、氢氧化钠、氧化钙(生石灰)等;当放出的热量小于吸收的热量时,溶液温度就会降低,如硝酸铵等;当放出的热量等于吸收的热量时,溶液温度不变,如盐、蔗糖。
所以也不一定全部的酸溶于水都放热
浓硫酸溶于水放出大量热是因为浓硫酸分子跟水分子强烈结合,生成一系列稳定的水合物,并放出大量的热:H2SO4
+
nH2O
==
H2SO4·nH2O(n=2
4
6)

‘贰’ 浓硫酸被稀释时放热,为什么浓硫酸被稀释时不是更多的H2SO4吗断开化学键不是应该吸收热量吗

物质稀释分为水合和扩散两个过程,水合放热,扩散吸热,因为浓硫酸水合过程放的大于扩散的吸热,故浓硫酸被稀释时放热。

‘叁’ 稀释浓硫酸时为什么放热是什么化学变化

稀释浓硫酸时为什么放热是什么化学变化
当硫酸溶于水时,包括两个过程,硫酸分子向水中扩散是物理过程,这个过程要吸收一定的热量;另一过程是化学过程,即硫酸分子跟水分子化合,生成水合离子,这一过程要放出一定的热量,整个过程可以表示如下:
H2SO4+H2O=H3O+ +HSO4-
HSO4- +H2O=H3O+ SO4 2-
硫酸跟水形成相当稳定的水化物,如H2SO4
*H2O,H2SO4*2H2O,H2SO4*4H2O等.由于形成水化物时放出大量的热(1molH2SO4在20℃时与过量的水混合,溶解热为82.5kJ),放出的热量多于吸收的热量,因此稀释时会放出大量的热.

‘肆’ 稀释浓硫酸时为什么放热

如将水倒入浓硫酸中,一方面由于水的密度远比浓硫酸的小,水将浮在浓硫酸上面而形成两个液层,浓硫酸只在两个液层接触处混溶并放出大量热。(硫酸有很大的稀释热,在稀释过程中,硫酸溶液的发热现象,开始非常剧烈,以后逐渐减弱。)另一方面又由于硫酸的质量热容较水的低,当两者混溶时,硫酸的温度会比水的温度升高得快,因而造成强烈的局部高温,使水汽化而造成喷溅。当把浓硫酸加入水中时,由于浓硫酸的密度很大,能迅速穿过水层不至引起剧烈的局部高温。这就说明了为什么稀释浓硫酸时,只能在不断搅拌下把浓硫酸慢慢注入水中,而不能以相反的方式进行。 如果稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸慢慢注入水中,并不断搅拌,切不可将水倒入浓硫酸中,如果将水倒入浓硫酸中,由于水的密度小,浮在浓硫酸表面,硫酸溶解时放出的热量不易散失,使水爆沸,带着酸四处飞溅.

‘伍’ 硫酸稀释问题

烟气主要是硫酸稀释时放热造成少量水沸腾而引起,将浓硫酸在快速搅拌下缓慢加入事先称量好的一半冰一半水的冰水混合物中,让冰熔融吸收掉大部分浓硫酸稀释放出的热,即可减少烟气生成。
同样的方法还可以用于配置氢氧化钠溶液(氢氧化钠溶于水也放出大量热和少量刺鼻的烟气)。

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