浓硫酸的三大特性是

浓硫酸的三大特性是,第1张

 硫酸(H2SO4)具有吸水性、脱水性、强腐蚀性以及强氧化性等性质。因为浓硫酸里面有很多没有电离的硫酸分子,浓硫酸又叫做坏水,它是一种具有强腐蚀性的酸,在常压下,沸腾的浓硫酸能够腐蚀除了铱和钌以外任何金属,甚至包括金和铂在内,它能腐蚀的金属单质的数量超过了王水。硫酸在较高浓度时具有强氧化性,这也是它和稀硫酸主要的区别之一。

浓盐酸 浓硝酸和浓硫酸的对比 浓盐酸 浓硫酸 浓硝酸

颜色状态等 无色有酸味的液体 无色黏稠,油状液体 无色液体

个性对比 有挥发性,在空气里会生成

白雾,有刺激性气味 不挥发,有吸水性(可做干

燥剂),有脱水性(化学性质,使有机物炭化) 有挥发性,在空气里会生成白雾,有刺激性气味

腐蚀性 有腐蚀性 强腐蚀性 强腐蚀性

纯硫酸是一种无色无味油状液体。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为983%,其密度为184g·cm-3,其物质的量浓度为184mol·L-1。983%时,熔点:-908℃;沸点:338℃。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量的热,因此浓硫酸稀释时应该“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅。

腐蚀性

硫酸具有很强的腐蚀性,若实验是不小心溅到皮肤上,应先用布擦干,后用小苏打溶液冲洗,再用大量水冲洗,严重的应立即送往医院。

吸水性

将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其质量将增加,密度将减小,浓度降低,体积变大,这是因为浓硫酸具有吸水性。

⑴就硫酸而言,吸水性是浓硫酸的性质,而不是稀硫酸的性质。

⑵吸水性是浓硫酸的物理性质。 浓硫酸只能干燥酸性和中性气体。

⑶浓硫酸不仅能吸收一般的气态水(如空气中的水),而且还能吸收某些结晶水合物(如CuSO4· 5H2O、Na2CO3·10H2O)中的水。

[编辑本段](二)特性

除了酸固有的化学性质外,浓硫酸还具有自己特殊的性质,与稀硫酸有很大差别,主要原因是浓硫酸溶液中存在大量未电离的硫酸分子(H2SO4),这些硫酸分子使浓硫酸有很强的性质。

1脱水性

⑴就硫酸而言,脱水性是浓硫酸的性质,而非稀硫酸的性质,即浓硫酸有脱水性且脱水性很强。

⑵脱水性是浓硫酸的化学特性,物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程,反应时,浓硫酸按水分子中氢氧原子数的比(2∶1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子。

⑶可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物,其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物,被脱水后生成了黑色的炭(碳化),并会产生二氧化硫。

浓硫酸 如C + 2H2SO4(浓) ==== (加热)CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O

利用脱水性,能够催化一些有机反应。

CH3COOH + H-O-C2H5 ==== 加热、浓H2SO4) CH3COOC2H5 + H2O

硫酸催化制取乙酸乙酯2强氧化性

⑴跟金属反应

①常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。主要原因是硫酸分子与这些金属原子化合,生成致密的氧化物薄膜,防止氢离子或硫酸分子继续与金属反应,如铁一般认为生成Fe3O4

②加热时,浓硫酸可以与除金、铂

之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2。

Cu + 2H2SO4(浓) ==△== CuSO4 + SO2↑+ 2H2O

2Fe + 6H2SO4(浓) ==△== Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

Zn+2H2SO4(浓)==△==ZnSO4 +SO2↑+2H2O

在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。

⑵跟非金属反应

热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2。在这类反应中,浓硫酸只表现出氧化性。

C + 2H2SO4(浓) ==△== CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O

S + 2H2SO4(浓) ==△== 3SO2↑ + 2H2O

2P + 5H2SO4(浓) ==△== 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O

⑶跟其他还原性物质反应

浓硫酸具有强氧化性,实验室制取H2S、HBr、HI等还原性气体不能选用浓硫酸。

H2S + H2SO4(浓) ==△== S↓ + SO2↑ + 2H2O

2HBr + H2SO4(浓) ==△== Br2↑ + SO2↑ + 2H2O

2HI + H2SO4(浓) ==△== I2↑ + SO2↑ + 2H2O

3难挥发性(高沸点)

制氯化氢、硝酸等(原理:利用难挥发性酸制易挥发性酸) 如,用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体。

2NaCl(固)+H2SO4(浓)==Na2SO4+2HCl↑

Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑

再如,利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气。

4酸性

制化肥,如氮肥、磷肥等。

2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4

Ca3(PO3)2+2H2SO4==2CaSO4+Ca(H2PO4)

5稳定性

浓硫酸与亚硫酸盐反应

Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑

6吸水性

常做干燥剂

附言:浓硫酸的稀释

浓硫酸常做为洗气装置,浓硫酸熟知的除了能够吸收空气中的水外,还可以干燥中性和酸性气体

例如中性气体:CO、氢气、氧气、氮气和所有的稀有气体

酸性气体:HCI气体、二氧化碳、二氧化硫

浓硫酸不能用作碱性气体(例如 氨气)的洗气装置,因为浓硫酸与氨气反应。浓硫酸还不可干燥溴化氢、碘化氢,硫化氢等气体。

7对于金属置换而言

对于金属置换而言,氢后金属不能与酸反应,但浓硫酸能够使一些金属反应,例如:

Cu+2H2SO4(浓)==CuSO4+SO2↑+2H2O

[编辑本段]浓硫酸和稀硫酸

硫酸的浓稀概念有一个大概的标准:最高的发烟硫酸密度为196含游离的SO3 40%,含SO3总量达89%。一般来说密度为184的硫酸叫浓硫酸(注:我认为一般浓度70%以上的叫浓硫酸)其中含SO3的总量达到82%,含游离SO3 4%,它的浓度为18 mol/L,中等浓度的是指密度在15到18左右,它们的浓度分别是在92mol/L到16mol/L。那么稀硫酸是指密度在15以下,浓度在92mol/L以下。

浓硫酸和稀硫酸鉴别方法:

1.称重法:浓硫酸比稀硫酸密度大(98%的浓硫酸密度为184g/mL),故在相同的体积下,重的是浓硫酸。

2.粘度法:浓硫酸是粘稠的液体,而稀硫酸则接近于水的粘度,所以将试剂瓶拿起摇动几下,就可看出哪个是浓硫酸,液体较满时可取少许于试管中振荡。

3.沸点法:硫酸是高沸点的酸,98%的浓硫酸沸点为338℃,故可取少许于试管中加热,先沸腾且有大量水蒸气产生的为稀硫酸。难以沸腾的是浓硫酸。

4.稀释法:浓硫酸溶解于水放出大量的热,故可在小烧杯中加10mL水,沿烧杯壁慢慢加酸(切不可将水加到酸中),溶解时放出大量热的是浓硫酸。

5.铁铝法:分别取少许于试管中,加入铁丝或铝片,无现象的是浓硫酸,有气泡出现的是稀硫酸。因为浓硫酸在常温时可使铁、铝等金属表面快速氧化生成一种致密的氧化膜而发生“钝化”。

6.铜碳法:分别取两支试管,加入铜片或木炭后,再分别加入酸,然后加热,能够产生刺激性气体的是浓硫酸。

7.胆矾法:分别取两支试管,加入胆矾少许,再分别加入酸,晶体溶解溶液变蓝色的是稀硫酸,晶体表面变白色的是浓硫酸。

8.纤维素法:分别用玻璃棒蘸取两种酸在纸或木材或棉布上画痕,一段时间后,表面脱水炭化的是浓硫酸。

9.蔗糖法:在小烧杯中加入约10g蔗糖,滴入1mL水后,再加入酸,能使蔗糖脱水炭化产生“黑面包”的是浓硫酸。

10.露置法:浓硫酸具有吸水性,露置一段时间后,质量增加的是浓硫酸。

11.食盐(亚硝酸钠)法:在试管中加入少许工业用盐,然后分别加入酸,产生刺激性气体的是浓硫酸,工业盐溶解无刺激性气体产生的是稀硫酸。

12.电导法:取两个碳棒作电极,插入酸中,电路中串联上小灯泡,用两节干电池构成闭合回路,小灯泡发光且较亮的是稀硫酸,因为浓硫酸中水较少,绝大部分硫酸分子没有电离,故自由移动的离子很少,导电性较差。

浓硫酸稀释

硫酸稀释方法浓硫酸溶于水后能放出大量的热,因此浓硫酸稀释时,常将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中(烧瓶用玻璃棒引流),并不断搅拌,使稀释产生的热量及时散出。(由图为操作方式)

切不能将顺序颠倒,这样会引发事故。切记“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅”。

[编辑本段]硫酸的危害

健康危害: 对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。蒸气或雾可引起结膜炎、结膜水肿、角膜混浊,以致失明;引起呼吸道刺激,重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉挛或声门水肿而窒息死亡。口服后引起消化道烧伤以致溃疡形成;严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、肾损害、休克等。皮肤灼伤轻者出现红斑、重者形成溃疡,愈后癍痕收缩影响功能。溅入眼内可造成灼伤,甚至角膜穿孔、全眼炎以至失明。慢性影响:牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺

1.吸水性

将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其质量将增加,密度将减小,浓度降低,体积变大,这是因为浓硫酸

具有吸水性。

⑴就硫酸而言,吸水性是浓硫酸的性质,而不是稀硫酸的性质。

⑵浓硫酸的吸水作用,指的是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,故浓硫酸吸水的过程是化学变化的过程,吸水性是浓硫酸的化学性

质。

⑶浓硫酸不仅能吸收一般的游离态水(如空气中的水),而且还能吸收某些结晶水合物(如CuSO4·

5H2O、Na2CO3·10H2O)中

的水。

2.脱水性

⑴就硫酸而言,脱水性是浓硫酸的性质,而非稀硫酸的性质,即浓硫酸有脱水性且脱水性很强。

⑵脱水性是浓硫酸的化学特性,物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程,反应时,浓硫酸按水分

子中氢氧原子数的比(2∶1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子。

⑶可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物,其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有

机物,被脱水后生成了黑色的炭(碳化)。

浓硫酸

如C12H22O11————>12C

+

11H2O

3.强氧化性

⑴跟金属反应

①常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。

②加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2

Cu

+

2H2SO4(浓)

====

CuSO4

+

SO2↑+

2H2O

2Fe

+

6H2SO4(浓)

====

Fe2(SO4)3

+

3SO2↑

+

6H2O

在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。

⑵跟非金属反应

热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2。在这

类反应中,浓硫酸只表现出氧化性。

C

+

2H2SO4(浓)

====

CO2↑

+

2SO2↑

+

2H2O

S

+

2H2SO4(浓)

====

3SO2↑

+

2H2O

2P

+

5H2SO4(浓)

====

2H3PO4

+

5SO2↑

+

2H2O

⑶跟其他还原性物质反应

浓硫酸具有强氧化性,实验室制取H2S、HBr、HI等还原性气体不能选用浓硫酸。

H2S

+

H2SO4(浓)

====

S↓

+

SO2↑

+

2H2O

2HBr

+

H2SO4(浓)

====

Br2↑

+

SO2↑

+

2H2O

2HI

+

H2SO4(浓)

====

I2↑

+

SO2↑

+

2H2O

4.难挥发性(高沸点):制氯化氢、硝酸等(原理:利用难挥发性酸制易挥发性酸)

如,用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体

2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑

Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑

再如,利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气。

5酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等

2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4

Ca3(PO3)2+2H2SO4==2CaSO4+Ca(H2PO4)

6稳定性:浓硫酸与亚硫酸盐反应

Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑

附言:浓硫酸的稀释

浓硫酸溶于水后能放出大量的热,因此,在稀释浓硫酸时一定要将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢地注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。

切不能将顺序颠倒,这样会引发事故。切记“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅。”

个体防护:

身防止皮肤直接接触用棉布先吸去皮肤上的硫酸,再用大量流动清水冲洗,最后用001%的苏打水(或稀氨水)浸泡

误食,催吐,用牛奶或蛋清

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