硫酸(suān)知識學(xué)習
硫酸(化學式:H?SO?),硫的Z重(chóng)要(yào)的含氧酸。無水硫酸是無色油狀(zhuàng)液體,在10.36℃結晶。通常使用其不同濃度(dù)的水溶液,采(cǎi)用塔式法和接觸式法製備。前者是質(zhì)量分數約為75%的粗稀硫酸。後者可得到純度為98.3%的濃硫酸,其沸點為338℃,相對密度為1.84。
硫酸是Z活潑(pō)的二元無機強酸,能與許多金屬(shǔ)反應。高(gāo)濃度硫(liú)酸吸水性強,可作為脫水劑碳化木材、紙張、棉麻織物和(hé)生物皮、肉(ròu)等含碳水(shuǐ)化合物的物(wù)質。當(dāng)它與水混合時(shí),也會釋放出大量的熱能。具有強腐蝕性和氧(yǎng)化性,需慎用。它是一種重要的工業原料,可用於製造化肥、藥物、炸藥、顏料、洗滌劑、電池等。,也(yě)廣泛應用於石油(yóu)淨化、金(jīn)屬冶煉、染(rǎn)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(jù)有強腐蝕(shí)性和刺激(jī)性(xìng)氣味,易溶於(yú)水,產生稀硫酸。
物理性質
純硫酸一般為無色油狀液體,密度1.84 g/cm,沸點337℃。可與水以任意比例混溶,同時釋放大量熱量使水沸騰。當加熱到290℃時,三氧化硫開始釋放,Z終成為98.54%的(de)水溶液,在317℃沸(fèi)騰成為共沸混合物。硫酸的沸點和粘度很高,因為其分子中有很(hěn)強的氫鍵。由於其高介電常數,硫(liú)酸(suān)是電解質的良好溶劑,但作(zuò)為非電解質溶劑並不理想。硫酸的熔點是10.371℃。加水或三氧化硫會降低冰點。
化學性(xìng)質
腐蝕性
純硫酸加熱至290℃分解釋放出部分三(sān)氧化硫,直至(zhì)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(gěi)出質子的能力。純硫酸(suān)還是很酸的,98%的硫酸和純硫(liú)酸基本沒有區別。而溶有三氧化硫的發煙(yān)硫酸是一種強酸體係,比純硫酸酸性更強,但普遍存在一種誤解(jiě),認為稀硫酸(suān)比濃(nóng)硫酸酸性更強,這是錯誤的。的確,稀(xī)硫酸在(zài)一步中完全電離,產生大量(liàng)水(shuǐ)合氫離(lí)子H3O;;而濃硫酸(suān)和水一樣,會通過自身的(de)自耦合電離產生一部分硫酸(suān)氫(qīng)根(gēn)離子H3SO4,正(zhèng)是這部分硫酸質(zhì)子(zǐ)導致純硫酸酸性很(hěn)強。雖然少,但其酸性(xìng)比水合質子強很多,所以純(chún)硫酸的哈米特酸性函數高達(dá)-12.0。

濃硫酸的特性
1.脫水能力
脫水是(shì)指用濃硫酸除去非遊離水分子,或根據水中氫、氧原子(zǐ)的組成比例,除去(qù)有機物中的氫、氧元素的(de)過程。就硫酸而言,脫水是濃硫酸的性質,不是稀(xī)硫(liú)酸的性質。濃硫酸有脫水和強脫(tuō)水之分,脫水時根據水的組成比來脫除。物質(zhì)被濃(nóng)硫酸脫水的過程是一(yī)種化學變化(huà)。濃硫酸在反(fǎn)應過(guò)程中(zhōng),根據水分子中氫原子和氧(yǎng)原子的比例(2:1),捕獲脫水物質中(zhōng)的氫原子和氧原子或除去非遊(yóu)離的結晶水,如五水硫酸(suān)銅(CuSO4 5H2O)。濃硫(liú)酸能脫水的物質一般是含氫、氧的有機物,其(qí)中蔗糖、鋸末、紙(zhǐ)屑、棉花中的有機(jī)物脫水後(hòu)成為黑炭,稱為炭化。一個典型的碳化現象(xiàng)是蔗糖(táng)的黑麵(miàn)包反應。將20g蔗糖放入200mL燒杯中,加入幾滴水,加入適量(liàng)水,攪拌均勻。然後加入15毫升98%的濃硫酸並快速攪拌。觀察實(shí)驗(yàn)現象。可(kě)以(yǐ)看到蔗糖逐漸變黑,體積膨脹,形成(chéng)疏鬆多孔的(de)海綿狀碳,反應放熱,能聞(wén)到刺激性氣體。
2.強氧化
(1)與金屬反應
①濃(nóng)硫酸在常溫下可以鈍化鐵、鋁等金屬。(2)濃硫酸加熱時能與除金、鉑以外的所有金屬反應生成(chéng)高價金屬硫酸鹽,其本身一般被還(hái)原為二氧化硫。
(2)與非金屬反應
熱濃硫酸能把碳、硫、磷等非(fēi)金屬(shǔ)單質氧化成它們的高價氧化物或(huò)含氧酸,還原成二氧化硫。在這種反應中,濃硫酸隻表現出氧化作用。
(3)與其他還原性物質反應
濃硫酸有(yǒu)很強的氧化性,所以在實驗室不(bú)能用來(lái)產生硫化氫、溴(xiù)化氫、碘化氫等還原性氣體。
急救(jiù)知識:
硫酸接觸皮膚時,需要用大量的水衝洗(xǐ),然後塗上3%~5%的(de)碳酸氫鈉溶液,以便迅(xùn)速就醫。濺入眼睛後立(lì)即提起眼瞼,用大量(liàng)流動水或生(shēng)理(lǐ)鹽(yán)水(shuǐ)衝洗至少15分鍾。迅速(sù)就醫。吸(xī)入蒸汽後,應迅速離開現場,到空氣新鮮的地方。保持呼吸道通暢。如果呼吸困難,給(gěi)氧氣。如果呼吸停止,立即進行人工呼吸。迅速就醫。誤服後(hòu)用水漱口,給牛奶或蛋清,並迅速就醫。