硫酸的化学性质是什么?

火车晚点2023-02-10  26

硫酸是一种无机化合物,化学式是H2SO4,硫的最重要的含氧酸。纯净的硫酸为无色油状液体,10.36℃时结晶,通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液,用塔式法和接触法制取。前者所得为粗制稀硫酸,质量分数一般在75%左右;后者可得质量分数98.3%的浓硫酸,沸点338℃,相对密度1.84。

性质:

1,可与多数金属(比铜活泼)和绝大多数金属氧化物反应,生成相应的硫酸盐和水。

2,可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应,生成相应的硫酸盐和弱酸。

3,可与碱反应生成相应的硫酸盐和水。

4,可与氢前金属在一定条件下反应,生成相应的硫酸盐和氢气。

5,加热条件下可催化蛋白质,二糖和多糖的水解。

6,能与指示剂作用,使紫色石蕊试液变红,使无色酚酞试液不变色。

以上内容参考:百度百科——硫酸

◆浓硫酸

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,被脱水后生成浓硫酸的腐蚀性了黑色的炭(炭化).

浓硫酸 如C12H22O11===12C + 11H2O

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.

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) ==(加热)== 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) ==(加热)== 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.吸水性

就硫酸而言,吸水性有很多用处,比如很多的气体都可以用浓硫酸来干燥.它是良好的干燥剂.

这个与脱水性有很大的不同:脱水性一般反应前没有水,而是H、O元素以个数比2:1的形式形成水,从有机物中出来.

而吸水性则是反应前就有水,只是在此过程中硫酸做了一个干燥剂的作用.如:

CuSO4·5H2O→(H2SO4)→CuSO4+5H2O,这个反应,就是体现硫酸的吸水性,而不是脱水性,因为反应前有水.

还有在实验室制取乙烯的过程中,体现浓硫酸的吸水性,促使反应向正反应方向进行.在一些硫酸作催化剂的反应中,尤其是是浓硫酸,一般都体现硫酸的吸水性.

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物理变化的过程,吸水性是浓硫酸的物理性质.

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.

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

NaCl(固)+H2SO4(浓)====NaHSO4+HCl↑ (常温)

2NaCl(固)+H2SO4(浓)====Na2SO4+2HCl↑ (加热)

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)2

◎6.稳定性:浓硫酸与亚硫酸盐反应

Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑

◆稀硫酸

化学性质

◎可与多数金属(比铜活泼)氧化物反应,生成相应的硫酸盐和水; 分子立体图

◎可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应,生成相应的硫酸盐和弱酸;

◎可与碱反应生成相应的硫酸盐和水;

◎可与氢前金属在一定条件下反应,生成相应的硫酸盐和氢气;

◎加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解.

◎强电解质,在水中发生电离H2SO4=2H+ + SO4 2-

稀硫酸:

物理性质:常温下无色无味透明液体,密度比水大

化学性质:1.与指示剂反应2.与碱反应3.与碱性氧化物反应4.与活泼金属反应5.与盐反应(统称酸的通性)

浓硫酸:

物理性质: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98.3%,其密度为1.84g·cm-3,其物

质的量浓度为18.4mol·L-1。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。”

吸水性

化学性质:1.酸的通性2.脱水性3.强氧化性4.难挥发性


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