浓硫酸有哪些性质

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/24 09:26:07
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浓硫酸有哪些性质
吸水性,脱水性,强氧化性

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吸水性、脱水性、强氧化性是浓硫酸的三大特性,其中脱水性、强氧化性决定了浓硫酸具有强腐蚀性

(一)物理性质
 纯硫酸是一种无色无味油状液体。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3%,其密度为1.84g·cm-3,其物质的量浓度为18.4mol·L-1。98.3%时,熔点:10℃;沸点:338℃。硫酸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。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。
腐蚀性
  浓硫酸具有很...

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(一)物理性质
 纯硫酸是一种无色无味油状液体。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3%,其密度为1.84g·cm-3,其物质的量浓度为18.4mol·L-1。98.3%时,熔点:10℃;沸点:338℃。硫酸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。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。
腐蚀性
  浓硫酸具有很强的腐蚀性,若实验时是不小心溅到皮肤上,应先用布擦干,后用小苏打溶液冲洗,不能直接用大量清水冲洗,会扩大腐蚀范围。严重的应立即送往医院。若实验时滴落在桌面上,则先用布擦干,再用水进行冲洗。
吸水性
  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。   (1)就硫酸而言,吸水性是浓硫酸的性质,而不是稀硫酸的性质。   (2)吸水性是浓硫酸的物理性质。 浓硫酸只能干燥酸性和中性气体。
(二)特性
  除了酸固有的化学性质外,浓硫酸还具有自己特殊的性质,与稀硫酸有很大差别,主要原因是浓硫酸溶液中存在大量未电离的硫酸分子(H2SO4),这些硫酸分子使浓硫酸有很强的性质。
1.脱水性
  (1)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。   
(2)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。   (3)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。   反应过程分两步,先是蔗糖C12H22O11在浓硫酸作催化剂作用下脱水(所以说脱水性是物理反应),生成碳和水(试验后蔗糖会变黑,黑的的就是碳颗粒):   C12H22O11==浓硫酸==12C+11H2O;   第二步,脱水反应产生的大量热让浓硫酸和C发生反应:   C+2H2SO4=加热=CO2↑+2SO2↑+2H20。   利用脱水性,能够催化一些有机反应。   CH3COOH + H-O-C2H5 ==== 加热、浓H2SO4) CH3COOC2H5 + H2O
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。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,如铁一般认为生成Fe3O4   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   Zn+2H2SO4(浓)==△==ZnSO4 +SO2↑+2H2O   在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。   (2)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   NH3+H2SO4==NH4HSO4   Ca3(PO4)2+2H2SO4==2CaSO4+Ca(H2PO4)2
5.稳定性
  浓硫酸与亚硫酸盐反应   Na2SO3+2H2SO4==2NaHSO4+H2O+SO2↑    Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑(加热)
6.吸水性
  常做干燥剂   附言:浓硫酸的稀释   浓硫酸常做为洗气装置,浓硫酸熟知的除了能够吸收空气中的水外,还可以干燥中性和酸性气体   例如中性气体:CO、氢气、氧气、氮气和所有的稀有气体   酸性气体:HCI气体、二氧化碳、二氧化硫   浓硫酸不能用作碱性气体(例如 氨气)的洗气装置,因为浓硫酸与氨气反应。浓硫酸还不可干燥溴化氢、碘化氢,硫化氢等还原性气体。   注:浓硫酸只有吸收游离水分子时才表现为吸水性,如吸收五水硫酸铜中的结晶水时是脱水,不是吸水。此项应特别注意,CuSO4·5H2O=CuSO4+5H2O是化学变化,表现脱水性,而不是吸水性。
7.对于金属置换而言
  对于金属置换而言,氢后金属不能与酸反应,但浓硫酸能够使一些金属反应,例如:   Cu+2H2SO4(浓)=加热=CuSO4+SO2↑+2H2O

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三大特性:吸水性、脱水性、强氧化性
还具有酸性、高沸点性