硫酸知(zhī)識學習
硫酸(化學式:H?SO?),硫的Z重要的(de)含氧酸。無水硫酸是無色油狀液體,在10.36℃結晶。通常使用其(qí)不同濃度的水(shuǐ)溶液,采用塔式(shì)法和接觸式法製備。前者是質量分數約為75%的粗稀硫酸。後者可得到(dào)純度為98.3%的濃硫酸,其沸點為(wéi)338℃,相對密度為1.84。
硫酸是Z活潑的二元無機強酸(suān),能與許多金屬反應。高濃度硫酸吸水性強,可作為脫水劑碳化木材、紙張(zhāng)、棉麻織物和生物皮、肉等(děng)含碳(tàn)水化合物的物質。當它與水混合時,也會釋(shì)放出(chū)大量的熱能。具有強腐(fǔ)蝕性和氧化性,需慎用。它是一種重要的工業原料,可用於製造化肥、藥物、炸藥、顏料、洗滌劑、電池等。,也廣泛應用(yòng)於石油淨(jìng)化、金屬冶煉、染料等行業。常用作化學試劑,在有機合成中(zhōng)可用作脫水劑和(hé)磺化劑。無色粘稠液體,具有強腐蝕性和刺激性氣味,易溶(róng)於水,產生稀硫酸。
物理性質
純硫酸一般(bān)為無色油狀液體,密度1.84 g/cm,沸點337℃。可與(yǔ)水以(yǐ)任意(yì)比(bǐ)例混溶(róng),同時釋放大量熱量使水沸騰。當加熱到290℃時,三氧化硫開始釋放,Z終(zhōng)成為98.54%的水(shuǐ)溶液,在317℃沸騰成為共沸混(hún)合物。硫酸的沸(fèi)點和粘度很高,因(yīn)為(wéi)其分子中有很強的氫鍵。由於其高介電常數,硫酸(suān)是電(diàn)解質的良好(hǎo)溶劑,但作為非電解(jiě)質溶劑並不理想。硫(liú)酸的熔點是10.371℃。加水或三氧化(huà)硫會降(jiàng)低(dī)冰點。
化學性質
腐蝕性
純硫酸(suān)加(jiā)熱至290℃分解釋放出部分(fèn)三氧化硫,直至酸濃度降至98.3%。此時硫酸是恒沸溶液,沸點(diǎn)為338°c,無水硫(liú)酸是給出質子的能力。純(chún)硫酸還是(shì)很酸的,98%的硫酸和純硫酸基本(běn)沒有區別。而溶有三氧化硫的發(fā)煙硫酸是一種強酸體係,比純硫酸酸性更強,但普遍存在一種誤解,認(rèn)為稀硫酸比濃硫酸酸性更強,這是錯誤的。的確(què),稀硫酸在一步中完全電離,產生大量水合氫離子H3O;;而濃硫酸和(hé)水一樣,會通過自身的自耦合電離產生一部分硫酸氫根離子(zǐ)H3SO4,正是這部分硫(liú)酸質子(zǐ)導致純硫(liú)酸酸性很強。雖然少,但(dàn)其酸性比水(shuǐ)合(hé)質子強很多,所以純(chún)硫酸的哈米特酸性函數高(gāo)達(dá)-12.0。

濃硫酸的特性
1.脫水能力(lì)
脫水是指用濃(nóng)硫酸除去非遊離水(shuǐ)分(fèn)子(zǐ),或根據水中氫、氧原子的組成比例,除去有(yǒu)機物中的氫、氧元素的過程。就硫酸而言(yán),脫水是濃硫(liú)酸(suān)的性質,不是稀硫(liú)酸的性質。濃硫酸有脫水和強脫水之分,脫水時根據水(shuǐ)的組成比來脫除。物質被濃硫酸脫水的過程是(shì)一種(zhǒng)化學變化。濃硫酸在反(fǎn)應過程中,根據水(shuǐ)分子中氫原子和氧原子的比(bǐ)例(2:1),捕獲脫水物質中的氫原(yuán)子和氧原子或除去非遊離的結(jié)晶水,如五水(shuǐ)硫酸銅(CuSO4 5H2O)。濃(nóng)硫酸能(néng)脫水(shuǐ)的物質一(yī)般是含氫、氧的有機物,其(qí)中蔗糖、鋸末、紙屑、棉花中的有機物(wù)脫水後成為黑炭,稱為炭化。一個典型的碳化現(xiàn)象是蔗(zhè)糖的黑麵包反(fǎn)應。將20g蔗糖放入200mL燒杯中,加入幾滴水,加入適量水,攪拌均勻。然後加入15毫升98%的濃硫酸並快速攪拌。觀察實驗現象。可以看到蔗糖逐漸變黑(hēi),體積膨脹,形成疏鬆多孔的海綿狀碳,反應放熱,能聞到刺激性氣體。
2.強氧化
(1)與(yǔ)金屬反應
①濃硫酸在常(cháng)溫下可以鈍化鐵、鋁等金屬。(2)濃硫酸加熱時能與除(chú)金、鉑以外的所有金屬反應生(shēng)成高價金屬硫酸鹽,其本身一般被(bèi)還原為二氧化硫。
(2)與非金屬反應(yīng)
熱濃硫酸能把碳(tàn)、硫、磷(lín)等非(fēi)金屬單質氧化成它們的高(gāo)價氧化物或含氧酸,還原成二氧化硫。在這種反應中,濃硫酸隻表現出氧化作用。
(3)與其他還原性物質反應
濃硫酸有很強的(de)氧化(huà)性,所以在(zài)實驗(yàn)室不能用來產(chǎn)生硫化氫、溴化氫、碘化氫等還原性氣(qì)體。
急救知(zhī)識:
硫酸接觸皮膚時,需要用大量的水衝洗,然後塗上(shàng)3%~5%的碳酸氫鈉溶液,以便迅速就醫。濺入(rù)眼睛後立即提起眼瞼,用大量流動水或生理(lǐ)鹽水衝洗至少(shǎo)15分鍾。迅速就醫(yī)。吸入(rù)蒸(zhēng)汽後,應迅速離開現場,到空氣新鮮的地方。保持呼吸道通(tōng)暢。如果呼吸困難,給氧(yǎng)氣。如果呼吸(xī)停止,立(lì)即進行人(rén)工呼吸。迅速就醫。誤(wù)服(fú)後用水漱口,給牛奶或蛋清,並迅(xùn)速就醫。