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硫酸知识学习

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硫酸知识学习

发布日期:2023-04-11 作者: 点击:

  硫酸知识学习
  硫酸(化学式:H?SO?),硫的Z重要的含氧酸。无水硫酸是无色油状液体,在10.36℃结晶。通常使用其不同浓度的水溶液,采用塔式法和接触式法制备。前者是质量分数约为75%的粗稀硫酸。后者可得到纯度为98.3%的浓硫酸,其沸点为338℃,相对密度为1.84。
  硫酸是Z活泼的二元无机强酸,能与许多金属反应。高浓度硫酸吸水性强,可作为脱水剂碳化木材、纸张、棉麻织物和生物皮、肉等含碳水化合物的物质。当它与水混合时,也会释放出大量的热能。具有强腐蚀性和氧化性,需慎用。它是一种重要的工业原料,可用于制造化肥、药物、炸药、颜料、洗涤剂、电池等。,也广泛应用于石油净化、金属冶炼、染料等行业。常用作化学试剂,在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。无色粘稠液体,具有强腐蚀性和刺激性气味,易溶于水,产生稀硫酸。
  物理性质
  纯硫酸一般为无色油状液体,密度1.84 g/cm,沸点337℃。可与水以任意比例混溶,同时释放大量热量使水沸腾。当加热到290℃时,三氧化硫开始释放,Z终成为98.54%的水溶液,在317℃沸腾成为共沸混合物。硫酸的沸点和粘度很高,因为其分子中有很强的氢键。由于其高介电常数,硫酸是电解质的良好溶剂,但作为非电解质溶剂并不理想。硫酸的熔点是10.371℃。加水或三氧化硫会降低冰点。
  化学性质
  腐蚀性
  纯硫酸加热至290℃分解释放出部分三氧化硫,直至酸浓度降至98.3%。此时硫酸是恒沸溶液,沸点为338°c,无水硫酸是给出质子的能力。纯硫酸还是很酸的,98%的硫酸和纯硫酸基本没有区别。而溶有三氧化硫的发烟硫酸是一种强酸体系,比纯硫酸酸性更强,但普遍存在一种误解,认为稀硫酸比浓硫酸酸性更强,这是错误的。的确,稀硫酸在一步中完全电离,产生大量水合氢离子H3O;;而浓硫酸和水一样,会通过自身的自耦合电离产生一部分硫酸氢根离子H3SO4,正是这部分硫酸质子导致纯硫酸酸性很强。虽然少,但其酸性比水合质子强很多,所以纯硫酸的哈米特酸性函数高达-12.0。

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  浓硫酸的特性
  1.脱水能力
  脱水是指用浓硫酸除去非游离水分子,或根据水中氢、氧原子的组成比例,除去有机物中的氢、氧元素的过程。就硫酸而言,脱水是浓硫酸的性质,不是稀硫酸的性质。浓硫酸有脱水和强脱水之分,脱水时根据水的组成比来脱除。物质被浓硫酸脱水的过程是一种化学变化。浓硫酸在反应过程中,根据水分子中氢原子和氧原子的比例(2:1),捕获脱水物质中的氢原子和氧原子或除去非游离的结晶水,如五水硫酸铜(CuSO4 5H2O)。浓硫酸能脱水的物质一般是含氢、氧的有机物,其中蔗糖、锯末、纸屑、棉花中的有机物脱水后成为黑炭,称为炭化。一个典型的碳化现象是蔗糖的黑面包反应。将20g蔗糖放入200mL烧杯中,加入几滴水,加入适量水,搅拌均匀。然后加入15毫升98%的浓硫酸并快速搅拌。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碳,反应放热,能闻到刺激性气体。
  2.强氧化
  (1)与金属反应
  ①浓硫酸在常温下可以钝化铁、铝等金属。(2)浓硫酸加热时能与除金、铂以外的所有金属反应生成高价金属硫酸盐,其本身一般被还原为二氧化硫。
  (2)与非金属反应
  热浓硫酸能把碳、硫、磷等非金属单质氧化成它们的高价氧化物或含氧酸,还原成二氧化硫。在这种反应中,浓硫酸只表现出氧化作用。
  (3)与其他还原性物质反应
  浓硫酸有很强的氧化性,所以在实验室不能用来产生硫化氢、溴化氢、碘化氢等还原性气体。
  急救知识:
  硫酸接触皮肤时,需要用大量的水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液,以便迅速就医。溅入眼睛后立即提起眼睑,用大量流动水或生理盐水冲洗至少15分钟。迅速就医。吸入蒸汽后,应迅速离开现场,到空气新鲜的地方。保持呼吸道通畅。如果呼吸困难,给氧气。如果呼吸停止,立即进行人工呼吸。迅速就医。误服后用水漱口,给牛奶或蛋清,并迅速就医。

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