硫酸知識學習
硫酸(化學式:H?SO?),硫(liú)的Z重要的含氧酸。無水硫酸(suān)是無色油(yóu)狀液體,在10.36℃結晶。通常使(shǐ)用其不同濃度的(de)水溶液,采用塔式法和接觸式法製備。前者(zhě)是質(zhì)量分數約為75%的粗稀硫酸。後者可得到(dào)純度為98.3%的濃硫(liú)酸,其沸點為338℃,相對密度(dù)為1.84。
硫酸是Z活(huó)潑的二元無機強酸,能與許多金屬反應(yīng)。高濃度硫酸吸水性強,可作為(wéi)脫水劑碳化木材(cái)、紙張、棉麻織(zhī)物和生物皮、肉等含碳水化合物的(de)物質。當它與水混合時,也會釋放出大量(liàng)的熱能。具有強腐(fǔ)蝕性和氧化性,需慎用。它是一種重(chóng)要的工業原料(liào),可用(yòng)於製造(zào)化(huà)肥、藥物、炸(zhà)藥、顏料、洗滌劑、電池等。,也廣泛應用於石油淨化、金屬冶煉、染料等行業。常用作化學試劑,在有機(jī)合成中可用作脫水劑和磺化劑(jì)。無色粘(zhān)稠液體,具有強腐蝕性和刺激性氣味,易溶於水,產生稀硫酸。
物理性質
純硫酸一般為無色油(yóu)狀液體,密(mì)度1.84 g/cm,沸點337℃。可與水以任意比例混溶,同時釋(shì)放大量熱量使水沸騰。當(dāng)加熱到290℃時,三氧化硫開始釋放(fàng),Z終成(chéng)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,因為其分子中有很(hěn)強(qiáng)的氫鍵。由於其(qí)高介電常數,硫酸是電解質的良好溶劑,但作為非電解質溶劑並不理想。硫酸的(de)熔點是10.371℃。加水或三氧化硫會降低冰點。
化學(xué)性質
腐蝕(shí)性
純硫酸加熱至(zhì)290℃分解釋放(fàng)出部分三氧化硫,直至酸濃度(dù)降至98.3%。此時硫酸是恒沸溶液,沸點為338°c,無水硫酸是給出質(zhì)子的能力。純硫(liú)酸還是很(hěn)酸的,98%的硫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(chún)硫酸酸性更強(qiáng),但普(pǔ)遍存在一種誤解,認為稀硫酸比濃硫酸(suān)酸性更(gèng)強,這是錯誤(wù)的。的確,稀硫酸在一步中完全電離,產生大量水合氫(qīng)離(lí)子H3O;;而濃硫酸和水一樣,會通過自(zì)身的自耦合(hé)電離產生一部分硫酸氫(qīng)根離子H3SO4,正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(bǐ)水合質(zhì)子強很多(duō),所以純硫酸的哈米特(tè)酸性函數高達-12.0。

濃(nóng)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,或根據水中氫、氧原子的(de)組成比例,除去有機物中的(de)氫、氧元素的過(guò)程。就硫酸而言,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,脫水時根據水的組成比來脫(tuō)除。物質被濃硫酸脫水的過程是一(yī)種化學變化。濃硫酸在反應過程中,根據水分子中(zhōng)氫原子和氧原子(zǐ)的比例(2:1),捕獲(huò)脫水物質中的氫原子(zǐ)和氧原子或除去非遊離的結晶水,如(rú)五水硫(liú)酸銅(CuSO4 5H2O)。濃硫酸能脫水的物質一般是含氫、氧的有機物,其中蔗糖、鋸末、紙屑、棉花(huā)中的有機物脫水後(hòu)成為黑炭,稱為炭化。一個典型(xíng)的碳化現象是蔗糖的黑麵包反應。將20g蔗糖放入200mL燒杯中,加入(rù)幾滴水,加入適量水,攪拌均勻。然後加入15毫升98%的濃硫酸並快速攪拌。觀(guān)察實(shí)驗現象。可以看到蔗糖逐漸變黑,體積膨脹,形成疏鬆多孔的海綿狀碳,反應放熱,能(néng)聞到刺激性氣體。
2.強(qiáng)氧化
(1)與金屬反應
①濃硫酸在常溫下可(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)本身一般被還原為二氧化硫。
(2)與非金屬反應
熱(rè)濃硫酸能把碳、硫、磷等非(fēi)金屬單質氧化成它(tā)們的(de)高價氧(yǎng)化物或含氧酸,還(hái)原成二氧化硫。在這(zhè)種反應中,濃硫酸隻表現出氧化作(zuò)用。
(3)與其他(tā)還原性物(wù)質(zhì)反應
濃硫酸有很(hěn)強的氧化性,所以在實驗室不能用(yòng)來產生硫化氫、溴化氫、碘化氫等還原性氣體。
急救知識:
硫酸接觸皮膚時,需要用(yòng)大量的水衝洗,然後塗上3%~5%的碳(tàn)酸氫鈉溶液,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15分鍾(zhōng)。迅(xùn)速就醫。吸入蒸汽(qì)後,應迅速離開現場,到空氣新鮮的地方。保(bǎo)持呼吸道通暢。如果呼吸困難,給氧氣。如果呼吸停止,立即(jí)進行人工呼吸。迅速就醫。誤服後用水漱口,給牛(niú)奶或蛋清,並迅(xùn)速就醫。