About H2SO4(l) 既問題

Question

Cu(s) + 2H2SO4(l) --> CuSO4(aq) + 2H2O(l) + SO2(g)

1. 點解會出SO2 而唔出 SO3 ?
2. In this case, Metal + Acid 點解唔出 H2 ?
3. 寫出2條 Half-Equation 出黎 ...

唔該有心人士...

Answer 1

1.
這是一個氧化還原反應。Cu 被氧化成 Cu^2+ 離子，Cu 的氧化數由 0 上升至 +2。H2SO4 被還原成 SO2，S 的氧化數由 +6 下降至 +4。

在H2SO4 和 SO3 中，S 的氧化數均為 +6，所以不是氧化還原。所以，H2SO4 在氧化還原反應中不會變成 SO3。
要留意，SO3 是一個中性化合物，稱為三氧化硫，SO3^2- 才是亞硫酸根離子（sulphite ion)，切不可混為一談。

==========
2.
銅的活性較低。稀酸（稀硝酸除外）只會與較銅活潑的金屬反應，生成氫氣。銅不會與酸反應來產生氫氣。

==========
3.
Cu → Cu^2+ + 2e^-
2H2SO4 → SO4^- + 2H2O + SO2

Answer 2

H2SO4(aq) is usually the dilute acid, H2SO4(l) is the concentrated acid, which is an oxidizing agent.

Answer 3

SO3係sulphite ion, 係negative ion, 同埋佢係reducing agent, 即使出到SO3都會oxidize變做SO4 2-, 同Cu組合成CuSO4.
就咁睇果條equation, 都知係無乜可能出SO3,
Cu 加兩個 H2SO4 當中一個SO4同Cu 夾埋成 CuSO4, 而acid的兩個H2(即係4H+), 係需要兩個O去balance, 成為兩個水分子.
而另外一個無同Cu combine的SO4, 便會拆開兩個O出來比4個H+來結合成水,
無左兩個O分子自然變成SO2, 並無可能為SO3.

唔出H2, 係由於acid的concentration問題, Cu 係unreactive metal, 喺metal reactivity series中排在較低的位置, 所以不輕易跟acid react. Metal + Acid 出H2, 係因為果d acid係typical acid, 而Cu係唔會同typical acid react, 更加唔會出H2. 而喺呢個case中, 所用的H2SO4 sulphuric acid, 係因為佢的concentration高, 為concentrated sulphuric acid, 而且concentrated sulphuric acid 係一種strong oxidizing agent, 所以就會react with unreactive metal (Cu).

Cu --> Cu + 2e-
4H+ + O2 --> 2H2O
當中O2係由SO42-度分拆出來的