硫酸的化学式为H2SO4
过程:SO4表示的是硫酸根离子(原子团),其化合价为-2价。任何酸根离子的化学式不变,但要变成某酸原子,只要在该酸根离子前加上H就成了某酸原子。但是H的化合价为+1价,要使整个化学式的化合价为0,所以必须要有2个H原子,所以纯硫酸的化学式为H2SO4。
硫酸(化学式:H₂SO₄),硫的最重要的含氧酸。无水硫酸为无色油状液体,1036℃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983%的纯浓硫酸,沸点338℃,相对密度184。
硫酸
H₂SO₄是硫酸,硫酸是一种最活泼的二元无机强酸,能和绝大多数金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性,可用作脱水剂,棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。
H₂SO₄是硫酸,硫酸是一种最活泼的二元无机强酸,能和绝大多数金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性,可用作脱水剂,碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时,亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性,故需谨慎使用。是一种重要的工业原料,可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等,也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂,在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。
纯硫酸一般为无色油状液体,密度184 g/cm³,沸点337℃,能与水以任意比例互溶,同时放出大量的热,使水沸腾。加热到290℃时开始释放出三氧化硫,最终变成为9854%的水溶液,在317℃时沸腾而成为共沸混合物。
硫酸的沸点及粘度较高,是因为其分子内部的氢键较强的缘故。由于硫酸的介电常数较高,因此它是电解质的良好溶剂,而作为非电解质的溶剂则不太理想。硫酸的熔点是10371℃,加水或加三氧化硫均会使凝固点下降。
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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