硫酸知識學習(xí)
硫酸(化學式(shì):H?SO?),硫(liú)的Z重要的含氧酸。無(wú)水硫酸(suān)是無色油狀液體,在10.36℃結晶(jīng)。通常使用其不同濃度的(de)水溶液(yè),采用塔式法和接觸式法製備(bèi)。前者是質量分數約為75%的粗稀硫酸。後者可得到純(chún)度為98.3%的濃硫酸,其沸點為338℃,相對密度為1.84。
硫(liú)酸是Z活潑的二元(yuán)無(wú)機強酸,能與許多金屬(shǔ)反應。高濃度硫酸吸水(shuǐ)性強,可作為脫水劑碳化木(mù)材、紙張、棉麻織物和(hé)生物皮、肉等含碳水化合物的物質。當它與水混(hún)合時,也會釋放出大量的熱能。具有強腐蝕性和氧化性,需慎用。它是一種重要的(de)工業原料(liào),可用於製造化肥、藥物、炸藥、顏料、洗滌劑(jì)、電池等。,也廣泛應用(yòng)於石油淨化、金屬冶(yě)煉、染料等行業。常用作化學試劑,在有機合成中可用作脫水劑和磺化劑。無色粘稠液體,具有強腐蝕性和刺激性氣味,易溶於(yú)水,產(chǎn)生稀(xī)硫酸。
物理性質
純硫酸一般為無色(sè)油(yóu)狀液(yè)體,密度1.84 g/cm,沸(fèi)點337℃。可與水以任(rèn)意比例混溶,同時(shí)釋放大(dà)量熱量使水沸(fèi)騰。當(dāng)加熱到290℃時,三氧化硫開始釋放,Z終成為98.54%的水溶液,在317℃沸騰成為共沸混合物。硫酸的沸點和粘度很高,因(yīn)為其分子中有(yǒu)很強的氫鍵。由於其高介(jiè)電常數,硫酸是電解質的良好溶劑,但作為非(fēi)電解質溶劑並不(bú)理想。硫酸的熔(róng)點是10.371℃。加水或三氧(yǎng)化硫會降低冰點。
化學性質
腐蝕性
純硫(liú)酸(suān)加熱至290℃分解釋放出部分三氧化硫,直至酸濃度降至98.3%。此時硫酸是恒沸溶液,沸點為338°c,無水硫酸是給出質(zhì)子的能(néng)力。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(liú)酸是一種強酸體係,比純硫酸(suān)酸性更強,但普遍存在一種誤解,認為稀硫酸比濃硫(liú)酸酸性更強,這是錯誤的。的確,稀硫酸在一步中(zhōng)完全電離,產生大量水合氫離子H3O;;而濃硫酸和水一樣,會通過自(zì)身的自耦合電離產生(shēng)一部(bù)分硫酸氫根離子H3SO4,正是這部分硫酸(suān)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(mǐ)特酸性函數高達(dá)-12.0。

濃硫酸的特性
1.脫(tuō)水能力
脫水是指用濃硫酸除去非遊離水分子,或(huò)根據水中氫、氧原子的組成比例,除去有機物中的氫、氧元(yuán)素的過程。就硫酸而(ér)言,脫水是濃硫酸的性質(zhì),不是稀硫(liú)酸的性質。濃硫酸(suān)有脫水和強脫水之分(fèn),脫水時根據水的組成比來脫除。物質被(bèi)濃硫酸脫水的過程是一種(zhǒng)化學變化。濃硫酸在反應(yīng)過程中,根據水分子中氫原(yuán)子和氧原子的比例(lì)(2:1),捕獲脫(tuō)水物(wù)質中的氫(qīng)原子和氧原子或除去非遊離(lí)的結晶水,如五水硫酸銅(CuSO4 5H2O)。濃硫酸能脫水的物質一般是含氫(qīng)、氧的有機物,其中蔗(zhè)糖、鋸末、紙屑、棉(mián)花中的(de)有機物(wù)脫水後成為黑炭,稱為炭(tàn)化。一個典型(xíng)的碳化現象是蔗糖的黑麵包反應。將20g蔗糖(táng)放入200mL燒杯(bēi)中,加入幾(jǐ)滴水,加入適量水,攪拌均勻。然後加入15毫(háo)升98%的濃硫酸並快速攪拌。觀察實驗現象。可以看到(dào)蔗糖逐漸變黑,體積膨脹,形成疏鬆多(duō)孔的海綿狀碳,反應放熱,能聞到刺激性氣體。
2.強氧(yǎng)化
(1)與金屬反應
①濃硫酸在(zài)常溫下可以鈍化鐵、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(fǎn)應生成高價金屬硫酸鹽,其本身一般被還原(yuán)為二氧化硫(liú)。
(2)與非(fēi)金屬反應
熱濃硫酸能(néng)把碳、硫、磷等非金屬(shǔ)單質氧化成它們的高(gāo)價氧化物或含(hán)氧酸(suān),還原(yuán)成二氧化(huà)硫。在這(zhè)種反應中,濃硫(liú)酸隻表現(xiàn)出氧(yǎng)化作用。
(3)與其他還原性物質反(fǎn)應
濃硫酸有(yǒu)很強的氧(yǎng)化性,所以在實驗室不能用來產生硫化氫、溴化氫(qīng)、碘化氫等還原性氣體。
急救知識(shí):
硫酸接觸皮膚時,需要用大量的水衝洗,然後塗上3%~5%的碳酸(suān)氫鈉溶液,以便迅速就醫。濺入眼睛後立即提起眼瞼,用大量流動水或生理鹽水衝洗至少(shǎo)15分鍾。迅速就醫(yī)。吸(xī)入(rù)蒸汽後,應迅速離開現(xiàn)場,到空氣新鮮的地方。保持呼(hū)吸道通暢。如果(guǒ)呼(hū)吸(xī)困難,給氧氣。如果呼吸停止,立即進行人工呼吸。迅速就醫。誤(wù)服後用水漱口,給牛奶或(huò)蛋清,並迅速(sù)就醫。