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硫酸的化學(xué)性質(zhì)

作者: 百度文庫 來源: 百度文庫 時(shí)間:2019年06月27日
  硫酸,化學(xué)分子式為H2SO4,是一種具有高腐蝕性的強(qiáng)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(shí),在工業(yè)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(zhì),如金屬、皮肉及其他生物組織、甚至巖石等的腐蝕性,都?xì)w根于它的強(qiáng)酸性,以及它在高濃度下的強(qiáng)烈脫水性與氧化性。硫酸能對肉體造成極大的傷害,因?yàn)樗藭高^酸性水解反應(yīng)分解蛋白質(zhì)及脂肪造成化學(xué)燒傷外,還會與碳水化合物發(fā)生脫水反應(yīng)并造成二級火焰性灼傷;若不慎入眼,更會破壞視網(wǎng)膜造成永久失明。故在使用時(shí),應(yīng)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?yàn)榱蛩嵊胁煌奶匦?,它也有不同的?yīng)用,如家用強(qiáng)酸通渠劑,鉛酸蓄電池的電解質(zhì),肥料,煉油廠材料及化學(xué)合成劑等。硫酸生產(chǎn)常用的工業(yè)方法為接觸法。
  化學(xué)性質(zhì)
  脫水性
  脫水指濃硫酸脫去非硫酸游離態(tài)水分子或按照水的氫氧原子組成比脫去有機(jī)物中氫氧元素的過程叫做脫水性。運(yùn)用此性質(zhì),硫酸可做干燥劑
  強(qiáng)氧化性。
  (1)跟金屬反應(yīng)。
 ?、俪叵聺饬蛩崮苁硅F、鋁等金屬鈍化。
 ?、诩訜釙r(shí),濃硫酸可以與除金、鉑之外的所有金屬反應(yīng),生成高價(jià)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(yīng)中,硫酸表現(xiàn)出了強(qiáng)氧化性和酸性。
  (2)非金屬反應(yīng)
  熱的濃硫酸可將碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)氧化到其高價(jià)態(tài)的氧化物或含氧酸,本身被還原為二氧化硫。在這類反應(yīng)中,濃硫酸只表現(xiàn)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(zhì)反應(yīng)
  濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,實(shí)驗(yàn)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(fā)性
  制氯化氫、硝酸等(原理:高沸點(diǎn)酸制低沸點(diǎn)酸)如,用固體氯化鈉與濃硫酸反應(yīng)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(wěn)定性:濃硫酸與亞硫酸鹽反應(yīng)。
  Na2SO3+ H2SO4 =Na2SO4+H2O+SO2↑
  強(qiáng)酸性
  純硫酸是無色油狀液體,10.4°C時(shí)凝固。加熱純硫酸時(shí),沸點(diǎn)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(shí)硫酸為恒沸溶液,沸點(diǎn)338°C。無水硫酸體現(xiàn)酸性是給出質(zhì)子的能力,純硫酸仍然具有很強(qiáng)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(fā)煙硫酸就是一種超酸體系了,酸性強(qiáng)于純硫酸。
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