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硫酸的化學性質

作者: 百度文庫 來源: 百度文庫 時間:2019年06月27日
  硫酸,化學分子式為H2SO4,是一種具有高腐蝕性的強礦物酸,一般為透明至微黃色,在任何濃度下都能與水混溶并且放熱。有時,在工業制造過程中,硫酸也可能被染成暗褐色以提高人們對它的警惕性。作為二元酸的硫酸在不同濃度下可能會有不同的特性,而其對不同物質,如金屬、皮肉及其他生物組織、甚至巖石等的腐蝕性,都歸根于它的強酸性,以及它在高濃度下的強烈脫水性與氧化性。硫酸能對肉體造成極大的傷害,因為它除了會透過酸性水解反應分解蛋白質及脂肪造成化學燒傷外,還會與碳水化合物發生脫水反應并造成二級火焰性灼傷;若不慎入眼,更會破壞視網膜造成永久失明。故在使用時,應做足安全措施。
  另外,硫酸也是潮解性的,會吸取空氣中的水蒸氣。正因為硫酸有不同的特性,它也有不同的應用,如家用強酸通渠劑,鉛酸蓄電池的電解質,肥料,煉油廠材料及化學合成劑等。硫酸生產常用的工業方法為接觸法。
  化學性質
  脫水性
  脫水指濃硫酸脫去非硫酸游離態水分子或按照水的氫氧原子組成比脫去有機物中氫氧元素的過程叫做脫水性。運用此性質,硫酸可做干燥劑
  強氧化性。
  (1)跟金屬反應。
 ?、俪叵聺饬蛩崮苁硅F、鋁等金屬鈍化。
 ?、诩訜釙r,濃硫酸可以與除金、鉑之外的所有金屬反應,生成高價金屬硫酸鹽,本身一般被還原成二氧化硫。
  Cu+2H2SO4(濃)=加熱=CuSO4+SO2↑+2H2O
  2Fe+6H2SO4(濃)=加熱=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
  在上述反應中,硫酸表現出了強氧化性和酸性。
  (2)非金屬反應
  熱的濃硫酸可將碳、硫、磷等非金屬單質氧化到其高價態的氧化物或含氧酸,本身被還原為二氧化硫。在這類反應中,濃硫酸只表現出氧化性。
  C+2H2SO4(濃)=加熱=CO2↑+2SO2↑+2H2O
  S+2H2SO4 (濃)=加熱=3SO2↑+2H2O
  2P+5H2SO4 (濃)=加熱=2H3PO4+5SO2↑+2H2O
  (3)跟其他還原性物質反應
  濃硫酸具有強氧化性,實驗室制取硫化氫、溴化氫、碘化氫等還原性氣體不能選用濃硫酸。
  H2S+H2SO4(濃)=S↓+SO2↑+2H2O
  2HBr+H2SO4(濃)=Br2↑+SO2↑+2H2O
  2HI+H2SO4(濃)=I2↓+SO2↑+2H2O
  難揮發性
  制氯化氫、硝酸等(原理:高沸點酸制低沸點酸)如,用固體氯化鈉與濃硫酸反應制取氯化氫氣體。
  NaCl(s)+H2SO4 (濃)=NaHSO4+HCl↑(常溫)
  2NaCl(s)+ H2SO4 (濃)=加熱=Na2SO4+2HCl↑(加熱)
  再如,利用濃鹽酸與濃硫酸可以制氯化氫氣體。
  酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等。
  2NH3+ H2SO4 ==(NH4)2SO4
  Ca3(PO4)2+2 H2SO4 ==2CaSO4+Ca(H2PO4)2
  穩定性:濃硫酸與亞硫酸鹽反應。
  Na2SO3+ H2SO4 =Na2SO4+H2O+SO2↑
  強酸性
  純硫酸是無色油狀液體,10.4°C時凝固。加熱純硫酸時,沸點290°C,并分解放出部分三氧化硫直至酸的濃度降到98.3%為止,這時硫酸為恒沸溶液,沸點338°C。無水硫酸體現酸性是給出質子的能力,純硫酸仍然具有很強的酸性,98%硫酸與純硫酸的酸性基本上沒有差別,而溶解三氧化硫的發煙硫酸就是一種超酸體系了,酸性強于純硫酸。
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