硫酸知(zhī)識學習
硫酸(suān)(化學式:H?SO?),硫的Z重要(yào)的含氧酸。無水硫酸是無色油(yóu)狀(zhuàng)液體,在10.36℃結晶。通常使用其不同(tóng)濃度的(de)水溶液,采用塔(tǎ)式法和接觸式法製(zhì)備。前者是質量分數約為75%的粗稀硫(liú)酸。後者可得到純度為98.3%的(de)濃硫(liú)酸,其沸點為338℃,相對密度為1.84。
硫酸是Z活潑的二元無機強酸,能(néng)與許多金屬反(fǎn)應(yīng)。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、肉等含碳水化合物的物質。當它與水混合時,也會釋放出大量的熱能。具有強腐(fǔ)蝕性和氧化性,需(xū)慎用。它是一種重要的工業原料,可用(yòng)於製造化肥、藥物、炸藥、顏料、洗滌劑、電(diàn)池等。,也廣(guǎng)泛應用於石油(yóu)淨化(huà)、金屬冶煉、染(rǎn)料等行業。常(cháng)用作化學試劑,在有機合成中可(kě)用作脫(tuō)水劑和磺(huáng)化劑。無色粘稠液體,具有強腐蝕性和刺激性氣味(wèi),易溶於水,產(chǎn)生稀硫酸(suān)。
物理性質
純硫酸一(yī)般為無色油狀液體,密度1.84 g/cm,沸點337℃。可與水(shuǐ)以任意比例混溶,同時釋放大量(liàng)熱(rè)量使水(shuǐ)沸騰。當加(jiā)熱到290℃時,三氧化硫開始釋(shì)放,Z終成為(wéi)98.54%的水溶液,在317℃沸騰成為共沸混合物。硫酸的(de)沸(fèi)點和粘度很(hěn)高,因為其分(fèn)子中有很強(qiáng)的氫鍵。由於其(qí)高介電常數,硫酸是電解質的良好(hǎo)溶劑,但作(zuò)為非電解質溶劑(jì)並(bìng)不理想。硫酸的熔點(diǎn)是10.371℃。加水或三氧化硫會(huì)降低冰點。
化學性質
腐蝕性
純硫(liú)酸加熱至290℃分解釋放(fàng)出部分三氧化硫,直至酸濃度降至98.3%。此時硫(liú)酸是恒沸溶液,沸點為338°c,無水(shuǐ)硫酸是給(gěi)出質(zhì)子的能力(lì)。純硫酸還是很酸的,98%的硫酸和純硫酸基本沒有區別。而溶有三氧化硫(liú)的發煙硫酸(suān)是一種強酸體係,比純硫酸(suān)酸性更強(qiáng),但普遍存在一種誤解,認為(wéi)稀硫酸比濃硫酸酸性更強,這是錯誤(wù)的。的確,稀硫酸在一步中(zhōng)完全(quán)電離,產生大量水(shuǐ)合氫離子H3O;;而濃硫酸(suān)和水一樣,會通過自(zì)身(shēn)的(de)自耦合(hé)電離(lí)產生一部(bù)分硫酸氫根離子H3SO4,正(zhèng)是這部分硫酸質子導致純硫酸酸性很強。雖然少,但其酸性比水合質子強很多,所以純硫酸的哈米特酸性函數高達-12.0。

濃硫酸的特性
1.脫水能力
脫水是指用濃硫酸除去非遊離水分子,或根據水(shuǐ)中氫、氧原子的組成比例,除去有(yǒu)機物中的氫、氧(yǎng)元素的過程(chéng)。就硫酸而言,脫水是濃硫(liú)酸的性(xìng)質,不是稀硫酸的性質。濃硫酸有脫水和強脫水之分,脫水時根據水的組成比來脫除。物質被濃硫酸脫水的過程是一種化學變(biàn)化(huà)。濃硫(liú)酸在(zài)反應過(guò)程中,根據水分子中氫原子和氧原子的(de)比例(2:1),捕獲脫水(shuǐ)物質(zhì)中的氫原子和氧原子或除去非遊離的結(jié)晶(jīng)水,如五水硫酸銅(CuSO4 5H2O)。濃硫(liú)酸能脫(tuō)水的物(wù)質一般(bān)是含氫、氧的有(yǒu)機物,其中蔗糖、鋸末(mò)、紙屑、棉花(huā)中的有機物脫水後成為黑炭,稱為炭(tàn)化。一個典型的碳(tàn)化現象是(shì)蔗糖的黑麵包(bāo)反應。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(hòu)加入15毫升98%的濃硫酸並快速攪拌。觀察實驗現象。可(kě)以(yǐ)看到蔗糖逐漸變黑,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)與金屬反應
①濃硫酸在常溫下(xià)可(kě)以鈍化鐵、鋁等金屬。(2)濃硫酸加(jiā)熱時能與除金、鉑(bó)以外的所有金屬反應生成高價金屬硫酸鹽,其(qí)本身一般被還原為(wéi)二氧化(huà)硫。
(2)與非金屬反應
熱濃硫酸能把碳、硫、磷等非(fēi)金屬單質氧化(huà)成它們的高價氧(yǎng)化物或含氧(yǎng)酸,還原成二氧(yǎng)化(huà)硫。在這(zhè)種反應中,濃硫(liú)酸隻表現出(chū)氧化作用(yòng)。
(3)與其他還原性物(wù)質反應
濃硫酸有(yǒu)很(hěn)強的氧(yǎng)化性,所(suǒ)以在實驗室不能用來產生硫化氫、溴化氫、碘化氫等還原性氣體。
急(jí)救知識:
硫酸接觸皮膚時,需要(yào)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。濺入眼睛後立即提起眼瞼(jiǎn),用大量流動(dòng)水或生理鹽水衝洗至少15分鍾。迅速就醫。吸入蒸汽後,應迅速離開現場,到空氣新(xīn)鮮的地方。保持(chí)呼吸道通暢。如果呼(hū)吸困難,給氧氣。如果呼吸停止,立即進(jìn)行人(rén)工呼吸。迅速就(jiù)醫。誤(wù)服後(hòu)用水漱口,給牛奶或蛋清,並迅速就醫。