浓硫酸可吸收SO3浓硫酸可吸收S
浓硫酸
浓硫酸是指浓度(这里的浓度是指硫酸溶液里硫酸的质量百分比)大于或等于70%的硫酸溶液。浓硫酸在浓度非常高时(一般是指浓度98%以上)具有强氧化性,这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一。
硫酸与硝酸,盐酸,氢碘酸,氢溴酸并称为五大强酸
(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。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。”
吸水性
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浓硫酸
浓硫酸是指浓度(这里的浓度是指硫酸溶液里硫酸的质量百分比)大于或等于70%的硫酸溶液。浓硫酸在浓度非常高时(一般是指浓度98%以上)具有强氧化性,这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一。
硫酸与硝酸,盐酸,氢碘酸,氢溴酸并称为五大强酸
(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。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。”
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。
⑴就硫酸而言,吸水性是浓硫酸的性质,而不是稀硫酸的性质。
⑵浓硫酸的吸水作用,指的是浓硫酸分子跟水分子强烈结合,生成一系列稳定的水合物,并放出大量的热:H2SO4 + nH2O == H2SO4·nH2O,故浓硫酸吸水的过程是化学变化的过程,吸水性是浓硫酸的化学性质。
浓硫酸只能干燥酸性和中性气体,不能干燥SO2
⑶浓硫酸不仅能吸收一般的游离态水(如空气中的水),而且还能吸收某些结晶水合物(如CuSO4· 5H2O、Na2CO3·10H2O)中的水。
(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
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C + 2H2SO4(浓) ==== (加热)CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
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。
浓硫酸和稀硫酸
硫酸的浓稀概念有一个大概的标准:最高的发烟硫酸密度为1。96含游离的SO3 40%,含SO3总量达89%。一般来说密度为1。84的硫酸叫浓硫酸(注:我认为一般浓度75%以上的叫浓硫酸)其中含SO3的总量达到82%,含游离SO3 4%,它的浓度为18 mol/L,中等浓度的是指密度在1。
5到1。8左右,它们的浓度分别是在9。2mol/L到16mol/L。那么稀硫酸是指密度在1。5以下,浓度在9。2mol/L以下。
浓硫酸和稀硫酸鉴别方法:
1.称重法:浓硫酸比稀硫酸密度大(98%的浓硫酸密度为1。
84g/mL),故在相同的体积下,重的是浓硫酸。
2.粘度法:浓硫酸是粘稠的液体,而稀硫酸则接近于水的粘度,所以将试剂瓶拿起摇动几下,就可看出哪个是浓硫酸,液体较满时可取少许于试管中振荡。
3.沸点法:硫酸是高沸点的酸,98%的浓硫酸沸点为338℃,故可取少许于试管中加热,先沸腾且有大量水蒸气产生的为稀硫酸。难以沸腾的是浓硫酸。
4.稀释法:浓硫酸溶解于水放出大量的热,故可在小烧杯中加10mL水,沿烧杯壁慢慢加酸(切不可将水加到酸中),溶解时放出大量热的是浓硫酸。
5.铁铝法:分别取少许于试管中,加入铁丝或铝片,无现象的是浓硫酸,有气泡出现的是稀硫酸。因为浓硫酸在常温时可使铁、铝等金属表面快速氧化生成一种致密的氧化膜而发生“钝化”。
6.铜碳法:分别取两支试管,加入铜片或木炭后,再分别加入酸,然后加热,能够产生刺激性气体的是浓硫酸。
7.胆矾法:分别取两支试管,加入胆矾少许,再分别加入酸,晶体溶解溶液变蓝色的是稀硫酸,晶体表面变白色的是浓硫酸。
8.纤维素法:分别用玻璃棒醮取两种酸在纸或木材或棉布上画痕,一段时间后,表面脱水炭化的是浓硫酸。
9.蔗糖法:在小烧杯中加入约10g蔗糖,滴入1mL水后,再加入酸,能使蔗糖脱水炭化产生“黑面包”的是浓硫酸。
10.露置法:浓硫酸具有吸水性,露置一段时间后,质量增加的是浓硫酸。
11.食盐(亚硝酸钠)法:在试管中加入少许工业用盐,然后分别加入酸,产生刺激性气体的是浓硫酸,工业盐溶解无刺激性气体产生的是稀硫酸。
12.电导法:取两个碳棒作电极,插入酸中,电路中串联上小灯泡,用两节干电池构成闭合回路,小灯泡发光且较亮的是稀硫酸,因为浓硫酸中水较少,绝大部分硫酸分子没有电离,故自由移动的离子很少,导电性较
硫酸的危害
健康危害: 对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。
蒸气或雾可引起结膜炎、结膜水肿、角膜混浊,以致失明;引起呼吸道刺激,重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉挛或声门水肿而窒息死亡。口服后引起消化道烧伤以致溃疡形成;严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、肾损害、休克等。
皮肤灼伤轻者出现红斑、重者形成溃疡,愈后癍痕收缩影响功能。溅入眼内可造成灼伤,甚至角膜穿孔、全眼炎以至失明。慢性影响:牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化。
环境危害: 对环境有危害,对水体和土壤可造成污染。
燃爆危险: 本品助燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。
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