硫酸知識學習
硫(liú)酸(化學式:H?SO?),硫的Z重要的含氧酸。無水硫酸是無色油(yóu)狀液體,在10.36℃結晶。通常使用其(qí)不同(tóng)濃度的水溶液,采用塔式法和接觸式法製備。前者是質量分數約為75%的粗(cū)稀硫酸。後者可(kě)得到純度為(wéi)98.3%的濃(nóng)硫酸(suān),其沸點為338℃,相對密度為1.84。
硫酸是(shì)Z活潑的(de)二(èr)元無機(jī)強酸,能與許多金屬反(fǎn)應(yīng)。高(gāo)濃(nóng)度硫酸吸水(shuǐ)性強,可作為脫水劑碳化木材、紙張、棉麻織物和(hé)生物皮、肉等(děng)含碳水化合物的物質(zhì)。當它與水混(hún)合時,也會釋(shì)放出大量的熱能。具有強腐蝕性和氧化(huà)性,需慎用(yòng)。它是一種重要的工業原料,可(kě)用於製造(zào)化肥、藥物、炸(zhà)藥、顏料、洗滌(dí)劑、電池等。,也廣(guǎng)泛應用於石油(yóu)淨化(huà)、金屬冶煉、染料等行業。常用作化學試劑,在有機合成中(zhōng)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,易溶於水,產生稀硫酸。
物理(lǐ)性(xìng)質
純硫酸一般為無色油(yóu)狀液體,密度1.84 g/cm,沸點337℃。可與水以任(rèn)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%的水溶液,在317℃沸騰成為(wéi)共沸混合物。硫酸的沸點和粘度很高,因為其分子中有很強的氫鍵。由於其高介電常數(shù),硫酸是電解質的良好溶劑,但作為非電解質溶劑(jì)並(bìng)不理想。硫酸的熔點是10.371℃。加(jiā)水或(huò)三氧化硫會降低冰點。
化學性質
腐蝕性
純硫酸加熱至290℃分解釋放(fàng)出部分三氧化硫(liú),直至酸濃度(dù)降至98.3%。此時硫酸是恒沸溶液,沸點為338°c,無(wú)水硫(liú)酸是給出質子的能力。純硫酸還是很酸的,98%的硫(liú)酸和純硫酸基本沒有區別。而溶有三氧化硫的發煙硫酸是一種強酸體係,比純硫酸(suān)酸性更強,但普遍存在一種誤解,認為稀硫酸比濃硫酸酸性更強(qiáng),這是錯誤的。的(de)確,稀硫酸在一步中完全電離,產生大量水合氫離子H3O;;而濃硫(liú)酸和水一樣,會(huì)通過(guò)自身的(de)自(zì)耦合電離產生一部分硫酸氫根離子H3SO4,正是這部分硫酸質子導致純(chún)硫酸酸性很(hěn)強。雖(suī)然少,但其酸性(xìng)比水合質子強很(hěn)多,所以純硫酸的哈(hā)米特酸性函數高達-12.0。

濃硫酸的(de)特性
1.脫水能力
脫水是指用濃硫(liú)酸除去非遊離水分(fèn)子,或根據水(shuǐ)中氫、氧原(yuán)子的組成比例,除去有機(jī)物(wù)中的氫、氧(yǎng)元素的過程。就(jiù)硫酸而言,脫水是濃硫酸的性質,不是稀硫酸的性質。濃硫酸有脫水和強脫水之分(fèn),脫水時根據水的組成比來脫除(chú)。物(wù)質被濃硫(liú)酸脫水(shuǐ)的過程(chéng)是一種化學變化(huà)。濃硫酸(suān)在反應過程中,根據水分子中氫(qīng)原子(zǐ)和氧原子的比例(2:1),捕獲(huò)脫水物質中的氫原子和氧原子或除去非遊離的結晶水(shuǐ),如五水硫酸銅(tóng)(CuSO4 5H2O)。濃硫酸能脫水的物質一般是(shì)含氫、氧的有機物,其中蔗糖、鋸末、紙屑、棉花中的有機物脫水後成為黑炭,稱為炭化。一個典型的(de)碳化現象是蔗糖(táng)的黑麵包反應。將(jiāng)20g蔗糖(táng)放入200mL燒杯(bēi)中,加(jiā)入幾滴水,加入適量水,攪拌均勻(yún)。然後加入15毫升(shēng)98%的濃硫酸(suān)並快速攪拌。觀(guān)察實驗現象。可以看到蔗糖逐漸(jiàn)變黑,體積膨脹,形成疏鬆多孔的海綿狀碳,反應(yīng)放熱,能聞到刺(cì)激性氣體。
2.強氧化
(1)與金屬反應
①濃硫酸(suān)在常溫下可(kě)以鈍化鐵、鋁等金屬。(2)濃(nóng)硫酸加熱時能與除金、鉑(bó)以外的所有(yǒu)金屬反應生成高價金屬(shǔ)硫酸鹽,其本身一般被還原為二氧化硫。
(2)與非金屬反應
熱(rè)濃硫酸能(néng)把碳、硫、磷等非金屬單質氧化(huà)成它們的高價氧(yǎng)化物或含氧酸,還原成二氧(yǎng)化硫。在這種(zhǒng)反應中,濃硫(liú)酸隻表現出氧化作用。
(3)與其他還原性(xìng)物質反應
濃硫酸有很(hěn)強的氧(yǎng)化性,所以在實驗室不能(néng)用來(lái)產生硫化氫、溴化氫、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(dà)量的水衝洗,然後塗上3%~5%的碳酸氫鈉溶(róng)液,以便迅速就醫。濺入眼睛後立即提起眼瞼(jiǎn),用大量流動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(xiàn)場,到空氣新鮮的地方。保持(chí)呼吸道通暢。如果呼(hū)吸困難,給氧氣。如果呼吸停止,立即進行人工呼(hū)吸。迅速就醫。誤服後用水漱口,給牛奶或蛋清,並(bìng)迅速就醫。