硫酸的密度和特性,要用什么容器才能装硫酸
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/19 00:02:26
硫酸的密度和特性,要用什么容器才能装硫酸
硫酸的密度和特性,要用什么容器才能装硫酸
硫酸的密度和特性,要用什么容器才能装硫酸
物理性质
硫酸
浓硫酸溶解时放出大量的热,因此浓硫酸稀释时应该“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅.” 若将浓硫酸中继续通入三氧化硫,则会产生"发烟"现象,这样含有SO3的硫酸称为"发烟硫酸".
硫酸是一种无色黏稠油状液体,是一种高沸点难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶.
100%的硫酸熔沸点:
熔点10℃
沸点290℃
但是100%的硫酸并不是最稳定的,沸腾时会分解一部分,变为98.3%的浓硫酸,成为338℃(硫酸水溶液的) 恒沸物.加热浓缩硫酸也只能最高达到98.3%的浓度.
98.3%硫酸的熔沸点:
熔点:10℃;
沸点:338℃
编辑本段
浓硫酸化学性质
1.脱水性
脱水指浓硫酸脱去非游离态水分子或脱去有机物中氢氧元素的过程.
(1)脱水性简介
就硫酸而言,脱水性是浓硫酸的性质,而非稀硫酸的性质,浓硫酸有脱水性且脱水性很强.
(2)可被脱水的物质
物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程,反应时,浓硫酸按水分子中氢氧原子数的比(2:1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子或脱去非游离态的结晶水,如五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O).
(3)炭化
可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物,其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物,被脱水后生成
浓硫酸的腐蚀性
了黑色的炭(炭化).
浓硫酸 如C12H22O11=12C + 11H2O
(4)黑面包反应
在200mL烧杯中放入20g蔗糖,加入几滴水,水加适量,搅拌均匀.然后再加入15mL质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌.观察实验现象.
可以看到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭.
2.强氧化性
(1)跟金属反应
①常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化.
②加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2
Cu+2H2SO4(浓)=加热=CuSO4+SO2↑+2H2O
2Fe+6H2SO4(浓)=加热=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性.
(2)非金属反应
热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2.在这
类反应中,浓硫酸只表现出氧化性.
C+2H2SO4(浓)=加热=CO2↑+2SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓)=加热=3SO2↑+2H2O
2P+5H2SO4(浓)=加热=2H3PO4+5SO2↑+2H2O
(3)跟其他还原性物质反应
浓硫酸具有强氧化性,实验室制取H2S、HBr、HI等还原性气体不能选用浓硫酸.
H2S+H2SO4(稀)=S↓+SO2↑+2H2O
2HBr+H2SO4(稀)=Br2↑+SO2↑+2H2O
2HI+H2SO4(稀)=I2↑ +SO2↑+2H2O
3.难挥发性(高沸点)
制氯化氢、硝酸等(原理:高沸点酸制低沸点酸)如,用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体
NaCl(固)+H2SO4(浓)═NaHSO4+HCl↑(常温)
2NaCl(固)+H2SO4(浓)═加热═Na2SO4+2HCl↑(加热)
Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+SO2↑
再如,利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气体.
酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等
2NH3+H2SO4═(NH4)2SO4
Ca3(PO4)2+2H2SO4═2CaSO4+Ca(H2PO4)2
稳定性:浓硫酸与亚硫酸盐反应
Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+SO2↑
编辑本段
稀硫酸化学性质
化学性质
1.可与多数金属(比铜活泼)氧化物反应,生成相应的硫酸盐和水
2.可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应,生成相应的硫酸盐和弱酸;
3.可与碱反应生成相应的硫酸盐和水;
4.可与氢前金属在一定条件下反应,生成相应的硫酸盐和氢气;
5.加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解.
6.强电解质,在水中发生电离H2SO4=2H+ + SO4 2-
常见误区
稀硫酸在中学阶段,一般当成H2SO4=2H+ + SO4 2-,两次完全电离,其实不是这样的.
根据硫酸酸度系数
pKa1:-3.00
pka2:1.99
其二级电离不够充分pka2:1.99,在稀硫酸中HSO4- ═可逆═H+ +SO4 2-
并未完全电离,1Mol/L的硫酸一级电离完全,二级电离大概电离10%左右,也就是溶液中仍存在大量的HSO4- .而即使是NaHSO4溶液O.1Mol/L时,硫酸氢根也只电离了30%左右.
编辑本段
物理性质
吸水性
它是良好的干燥剂.用以干燥酸性和中性气体,如CO2,H2,N2,NO2,HCl,SO2等,不能干燥碱性气体,如NH3,以及常温下具有还原性的气体,如H2S.
吸水是物理变化过程
吸水性与脱水性有很大的不同:吸水原来就有游离态的水分子,水分子不能被束缚.
将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其质量将增加,密度将减小,浓度降低,体积变大,这是因为浓硫酸 具有吸水性.
用玻璃容器.
硫酸密度如下,硫酸需要用玻璃瓶盛装。
100.0 %
1.8305
94.0 %
1.8312
90.0 %
1.8144
84.0 %
1.7693
80.0 %
1.7272
74.0 %
1.6574
70.0 %
1.6105
64.0 % <...
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硫酸密度如下,硫酸需要用玻璃瓶盛装。
100.0 %
1.8305
94.0 %
1.8312
90.0 %
1.8144
84.0 %
1.7693
80.0 %
1.7272
74.0 %
1.6574
70.0 %
1.6105
64.0 %
1.5421
60.0 %
1.4987
54.0 %
1.4351
50.0 %
1.3952
44.0 %
1.3386
40.0 %
1.3028
34.0 %
1.2518
30.0 %
1.2191
24.0 %
1.1714
20.0 %
1.1398
14.0 %
1.0874
10.0 %
1.0661
5.0%
1.0318
1.0 %
1.0049
浓硫酸的五大特性:
1.脱水性
⑴就硫酸而言,脱水性是浓硫酸的性质,而非稀硫酸的性质,即浓硫酸有脱水性且脱水性很强。
⑵脱水性是浓硫酸的化学特性,物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程,反应时,浓硫酸按水分
子中氢氧原子数的比(2∶1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子。
⑶可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物,其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物,被脱水后生成了黑色的炭(碳化),并会产生二氧化硫。
浓硫酸 如C12H22O11————>12C + 11H2O
2.强氧化性
⑴跟金属反应
①常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。主要原因是硫酸分子与这些金属原子化合,生成致密的氧化物薄膜,防止氢离子或硫酸分子继续与金属反应.
Fe+nH2SO4(浓)===Fe·nH2SO4
②加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2
△
Cu + 2H2SO4(浓) ==== CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
△
2Fe + 6H2SO4(浓) ==== Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。
⑵跟非金属反应
热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2。在这类反应中,浓硫酸只表现出氧化性。
△
C + 2H2SO4(浓) ==== CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
△
S + 2H2SO4(浓) ==== 3SO2↑ + 2H2O
△
2P + 5H2SO4(浓) ==== 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
⑶跟其他还原性物质反应
浓硫酸具有强氧化性,实验室制取H2S、HBr、HI等还原性气体不能选用浓硫酸。
△
H2S + H2SO4(浓) ==== S↓ + SO2↑ + 2H2O
△
2HBr + H2SO4(浓) ==== Br2↑ + SO2↑ + 2H2O
△
2HI + H2SO4(浓) ==== I2↑ + SO2↑ + 2H2O
3.难挥发性(高沸点):制氯化氢、硝酸等(原理:利用难挥发性酸制易挥发性酸) 如,用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体
2NaCl(固)+H2SO4(浓)==Na2SO4+2HCl↑
Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑
再如,利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气。
4.酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等
2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4
Ca3(PO3)2+2H2SO4==2CaSO4+Ca(H2PO4)
5.稳定性:浓硫酸与亚硫酸盐反应
Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑
附言:浓硫酸的稀释
浓硫酸溶于水后能放出大量的热,因此,在稀释浓硫酸时一定要将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢地注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
切不能将顺序颠倒,这样会引发事故。切记“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅。”
个体防护:
身防止皮肤直接接触.用棉布先吸去皮肤上的硫酸,再用大量流动清水冲洗,最后用0.01%的苏打水(或稀氨水)浸泡.
误食,催吐,用牛奶或蛋清.
收起
化验室用玻璃仪器,工业上用玻璃钢装稀硫酸,用碳钢罐装浓硫酸,衬搪瓷的容器稀硫酸和浓硫酸都可以