(一)物理性质 浓盐酸 浓硝酸和浓硫酸的对比 浓盐酸浓硫酸浓硝酸颜色状态等无色有刺激性气味的液体无色黏稠,油状液体无色液体,如长时间放置会变黄个性对比有挥发性,在空气里会生成 白雾,有刺激性气味不挥发,有吸水性(可做干 燥剂),有脱水性(化学性质,使有机物炭化)有挥发性,在空气里会生成白雾,有刺激性气味腐蚀性有腐蚀性强腐蚀性强腐蚀性 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 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,再用大量水冲洗,严重的应立即送往医院。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。编辑本段(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。 如:浓硫酸
如C
+
2H2SO4(浓)
====
(加热)CO2↑
+
2SO2↑
+
2H2O 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 硫酸催化制取乙酸乙酯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↑
+
2H2O3.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)25.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,硫化氢等气还原性体。 注:浓硫酸吸收某些结晶水合物(如CuSO4·
5H2O、Na2CO3·10H2O)中的水。此项应特别注意,考生应注意,CuSO4·5H2O=CuSO4+5H2O是化学变化,表现吸水性,而不是脱水性。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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