目錄濃硫酸的物理常數(shù) 濃硫酸的物理性質(zhì)錯(cuò)誤的是 濃鹽酸的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì) 硫酸的五大化學(xué)性質(zhì) 濃硫酸的4個(gè)性質(zhì)
濃硫酸是一種無色黏稠油狀液體,是一種臘返絕高沸點(diǎn)世乎難揮發(fā)的強(qiáng)酸,易溶于水,能以任意比與水混溶。濃硫酸具有吸水性、脫水性、輪姿強(qiáng)腐蝕性以及強(qiáng)氧化性等性質(zhì)。因?yàn)闈饬蛩崂锩嬗泻芏鄾]有電離的硫酸分子,濃硫酸又叫做壞水,它是一種具有強(qiáng)腐蝕性的酸,在常壓下,沸騰的濃硫酸能夠腐蝕除了銥和釕以外任何金屬,甚至包括金和鉑在內(nèi),它能腐蝕的金屬單質(zhì)的數(shù)量超過了王水。硫酸在較高濃度時(shí)具有強(qiáng)氧化性,這也是它和稀硫酸主要的區(qū)別之一。
濃硫酸的物理性質(zhì):
除了酸固有的化學(xué)性質(zhì)外,濃硫酸還具有自己特殊的性蘆孫質(zhì),與稀硫酸有很大差別,主要原因是濃硫酸溶液中存在大量未電離的硫酸分子(硫酸分子亦可以進(jìn)行自偶電離),這些硫酸分子使?jié)饬蛩嵊泻軓?qiáng)的性質(zhì)。
純硫酸是一種無色無味油狀液體。常用的濃硫酸中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%,其密度為1.84g·cm-3,其物質(zhì)的量濃度為18.4mol·L-1。98.3%時(shí),熔點(diǎn):10℃;沸點(diǎn):338℃。
硫酸是一種高沸點(diǎn)難揮發(fā)的強(qiáng)酸,易溶于水,能以任意比與水混溶。濃硫酸溶解時(shí)放出大量的熱,因此濃硫酸稀釋時(shí)應(yīng)該“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不斷攪”。
硫酸發(fā)現(xiàn)于公元8世紀(jì)。阿拉伯煉丹家賈比爾通過干餾硫酸亞鐵晶體得到硫酸。一些早期對(duì)化學(xué)有研究的人,如拉齊、賈比爾等,還寫了有關(guān)硫酸及與其相關(guān)的礦物質(zhì)的分類名單;其他一些人,如伊本·西那醫(yī)師,則較為重視硫酸的種類以及它們?cè)卺t(yī)學(xué)上的價(jià)值。
擴(kuò)展資料:
硫酸的風(fēng)險(xiǎn)及急救措施:
1、工業(yè)風(fēng)險(xiǎn)
雖陪行鏈然硫酸并不是易燃,但當(dāng)與金屬發(fā)生反應(yīng)后會(huì)釋出易燃的氫氣,有機(jī)會(huì)導(dǎo)致爆炸,而作為強(qiáng)氧化劑的濃硫酸與金屬進(jìn)行氧化還原反應(yīng)時(shí)會(huì)釋出有毒的二氧化硫,威脅工作人員的健康。
另外,長(zhǎng)時(shí)間暴露在帶有硫酸成分的浮質(zhì)中(特別是高濃度),會(huì)使呼吸管道受到嚴(yán)重的刺激,更可導(dǎo)致肺水腫。但風(fēng)險(xiǎn)會(huì)因暴露時(shí)間的縮短而減少。在美國(guó),硫酸的最多可接觸分量(PEL)被定為 1 mg/m3,此數(shù)字在其他國(guó)家相若。誤服硫酸有機(jī)會(huì)導(dǎo)致維生素B12缺乏癥,其中,脊椎是最易受影響的部位。
2、急救措施
硫酸與皮膚接觸需要用大量水沖洗,再涂上3%~5%碳酸氫鈉溶液沖,迅速就醫(yī)。濺入眼睛后應(yīng)立即提起眼瞼,用大量流動(dòng)清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。迅速就醫(yī)。
吸入蒸氣后應(yīng)迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進(jìn)行人工呼吸。迅速就醫(yī)。誤服后應(yīng)用水漱口,給飲牛奶或蛋清,迅速就醫(yī)。
參考資料來帶拍源:——濃硫酸
與硝酸,鹽酸并稱為三大強(qiáng)酸
(一)物理性質(zhì)
純硫酸是一種無色無味油狀液體。常用的濃硫酸中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%,其密度為1.84g·cm-3,其物
質(zhì)的量濃度為18.4mol·L-1。硫酸是一種高沸點(diǎn)難揮發(fā)的強(qiáng)酸,易溶于水,能以任意比與水混溶。濃硫酸溶
解時(shí)放出大量的熱,因此絕歷濃硫酸稀釋時(shí)應(yīng)該“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不斷攪。”
(二)特性
1.吸水性
將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中,其質(zhì)量將增加,密度將減小,濃度降低,體積變大,這是因?yàn)闈饬蛩?
具有吸水性。
⑴就硫酸而言,吸水性是濃硫酸的性質(zhì),而不是稀硫酸的性質(zhì)。
⑵濃硫酸的吸水作用,指的是濃硫酸跡或分子跟水分子強(qiáng)烈結(jié)合,生成一系列穩(wěn)定的水合物,并放出大量
的熱:H2SO4 + nH2O == H2SO4·nH2O,故濃硫酸吸水的過程是化學(xué)變化的過程,吸水性是濃硫酸的化學(xué)性
質(zhì)。
⑶濃硫酸不僅能吸收一般的游離態(tài)水(如空氣中的水),而且還能吸收某些結(jié)晶水合物(如CuSO4· 5H2O、Na2CO3·10H2O)中
的水。
2.脫水性
⑴就硫酸而言,脫水性是濃硫酸的性質(zhì),而非稀硫酸的性質(zhì),即濃硫酸有脫水性且脫水性很強(qiáng)。
⑵脫水性是濃硫酸的化學(xué)特性,物質(zhì)被濃硫酸脫水的過程是化學(xué)變化的過程,反應(yīng)時(shí),濃硫酸按水分
子中氫氧原子數(shù)的比(2∶1)奪取被脫水物中的氫原子和氧原子。
⑶可被濃硫酸脫水的物質(zhì)一般為含氫、氧元素的有機(jī)物,其中蔗糖、木屑、紙屑和棉花等物質(zhì)中的有
機(jī)物,被脫水后生成了黑色的炭(碳化)。
濃硫酸 如C12H22O11————>12C + 11H2O
3.強(qiáng)氧化性
⑴跟金屬反應(yīng)
①常溫下,濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。
②加熱時(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,本姿宏伍身一般被還原成SO2
△
Cu + 2H2SO4(濃) ==== CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
△
2Fe + 6H2SO4(濃) ==== 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。
⑵跟非金屬反應(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SO2。在這
類反應(yīng)中,濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性。
△
C + 2H2SO4(濃) ==== CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
△
S + 2H2SO4(濃) ==== 3SO2↑ + 2H2O
△
2P + 5H2SO4(濃) ==== 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
⑶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H2S、HBr、HI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
4.難揮發(fā)性(高沸點(diǎn)):制氯化氫、硝酸等(原理:利用難揮發(fā)性酸制易揮發(fā)性酸) 如,用固體氯化鈉與濃硫酸反應(yīng)制取氯化氫氣體
2NaCl(固)+H2SO4(濃)Na2SO4+2HCl↑
Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑
再如,利用濃鹽酸與濃硫酸可以制氯化氫氣。
5.酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等
2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4
Ca3(PO3)2+2H2SO4==2CaSO4+Ca(H2PO4)
6.穩(wěn)定性:濃硫酸與亞硫酸鹽反應(yīng)
Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑
附言:濃硫酸的稀釋
濃硫酸溶于水后能放出大量的熱,因此,在稀釋濃硫酸時(shí)一定要將濃硫酸沿著燒杯壁慢慢地注入水中,并用玻璃棒不斷攪拌。
切不能將順序顛倒,這樣會(huì)引發(fā)事故。切記“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不斷攪。”
個(gè)體防護(hù):
身防止皮膚直接接觸.用棉布先吸去皮膚上的硫酸,再用大量流動(dòng)清水沖洗,最后用0.01%的蘇打水(或稀氨水)浸泡.
誤食,催吐,用牛奶或蛋清.
① 濃硫酸具有吸水性(物理性質(zhì))② 濃硫酸具有強(qiáng)腐蝕性(化學(xué)性質(zhì))③ 濃硫酸溶于水時(shí)會(huì)放出大量熱(濃硫酸)無色粘稠的油狀液體(稀硫酸)無色液體
參考:http://baike.baidu.com/view/1730.htm
性狀:無色無味澄清粘稠油狀液體。 成分/組成:濃硫酸98.0%(濃)<70%(稀) 密度:98%的濃硫酸1.84g/mL 摩爾質(zhì)量:98g/mol 物質(zhì)的量濃度:98%的濃硫酸18.4mol/L 相對(duì)密度:1.84。 沸點(diǎn):338℃ 溶解性:與水和乙醇混溶 凝固點(diǎn):無水酸在10℃,98%硫酸在3℃時(shí)凝固。 中心原子雜化方式:sp3[2]2.溶解放熱濃硫酸溶解時(shí)放出大量的熱,因此濃硫酸稀釋時(shí)應(yīng)該“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不斷攪。”若將水倒入濃硫酸中,溫度將達(dá)到173℃,導(dǎo)致酸液飛濺,造成安全隱患。 硫酸是一種無色黏稠油狀液體,是一種高沸點(diǎn)難揮發(fā)的強(qiáng)酸,易溶于水,能以任意比與水混溶。[2]3.共沸混合物(熔點(diǎn):10℃) 沸點(diǎn):290℃(100%酸),沸點(diǎn):338℃(98.3%酸) 但是100%的硫酸并不是最穩(wěn)定的,沸騰時(shí)會(huì)分解一部分,變?yōu)?8.3%的濃硫酸,成為338℃(硫酸水溶液的)共沸混合物。加熱濃縮硫酸也只能最高達(dá)到98.3%的濃度。[2]4.吸水性它是良好的干燥劑。用以干燥酸性和中性氣體,如CO?,H?,N?,NO?,HCl,SO?等,不能干燥堿性氣體,如NH3,以及常溫下具有還原性的氣體,如H2S。 吸水是物理變化過程 吸水性與脫水性有很大的不同:吸收原來就有游離態(tài)的水分子,水分子不能被束縛。 將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中,其質(zhì)量將增加,密度將減小,濃度降低,體積變大,這宏洞是因?yàn)闈饬蛩峋哂形浴2]濃硫酸化學(xué)性質(zhì)1.脫水性脫水指濃硫酸脫去非游離態(tài)水分子或脫去有機(jī)物中氫氧元素的過程。 (1)脫水性簡(jiǎn)介 就硫酸而言,脫水性是濃硫酸的性質(zhì),而非稀硫酸的性質(zhì),濃硫酸有脫水性且脫水性很強(qiáng)。(按水的組成比脫去) (2)可被脫水的物質(zhì) 物質(zhì)被濃硫酸脫水的過程是化學(xué)變化的過程,反應(yīng)時(shí),濃硫酸按水分子中氫氧原子數(shù)的比(2:1)奪取被脫水物中的氫原子和氧原子或脫去非游離態(tài)的結(jié)晶水,如五水合硫酸銅(CuSO4·5H2O)。 (3)炭化 可被濃硫酸脫水的物質(zhì)一般為含氫、氧元素的有機(jī)物,其中蔗糖、木屑、紙屑和棉花等物質(zhì)中的有機(jī)物,被脫水后生成了黑色的炭。 C12H22O11=濃硫酸=12C+11H2O C+2H2SO4(濃)==CO2↑+2SO2↑+2H2O (4)黑面包反應(yīng) 在200mL燒杯中放入20g蔗糖,加入幾滴水,水加適量,攪拌均勻。然后再加入15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸,迅速攪拌。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。可以看到蔗糖逐漸變黑,體積膨脹,形成疏松多孔的海綿狀的炭,還會(huì)聞到刺激性氣味氣體。 C12H22O11=濃硫酸=12C+11H2O C+2H2SO4(濃)==CO2↑+2SO2↑+2H2O (5)絡(luò)合反應(yīng) 將SO3通入濃H2SO4中,則會(huì)有“發(fā)煙”現(xiàn)象。 H2SO4+SO3=H2S2O7(亦寫為H2O·SO3·SO3)[2]2.強(qiáng)氧化性(1)跟金屬反應(yīng) ①常溫下濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。 ②加熱時(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)氧蔽譽(yù)枯化到其高價(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。 虛戚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(稀)=S↓+SO2↑+2H2O 2HBr+H2SO4(稀)=Br2↑+SO2↑+2H2O 2HI+H2SO4(稀)=I2↓+SO2↑+2H2O3.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(固)+H2SO4 (濃)=NaHSO4+HCl↑(常溫) 2NaCl(固)+ 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↑[3]4.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。 但是廣泛存在一種誤區(qū)——稀硫酸的酸性強(qiáng)于濃硫酸,這種想法是錯(cuò)誤的。的確,稀硫酸第一步電離完全,產(chǎn)生大量的水合氫離子H3O;但是濃硫酸和水一樣,自身自偶電離會(huì)產(chǎn)生一部分硫酸合氫離子H3SO4,正是這一部分硫酸合質(zhì)子,就導(dǎo)致純硫酸具有非常強(qiáng)的酸性,雖然少,但是酸性卻要比水合質(zhì)子強(qiáng)得多,所以純硫酸的哈米特酸度函數(shù)高達(dá)-12.0。 純硫酸是無色、粘稠,導(dǎo)電性能極高的油狀液體,并不易揮發(fā),但是加熱沸騰前會(huì)產(chǎn)生大量的白霧狀硫酸酸霧。純硫酸是一種非常極性的液體,其介電系數(shù)大約為100。因?yàn)樗肿优c分子之間能夠互相質(zhì)子化對(duì)方,造成它極高的導(dǎo)電性,這是由于它發(fā)生自偶電離生成的兩種離子所致,這個(gè)過程被稱為質(zhì)子自遷移。這種反應(yīng)機(jī)理是和純磷酸以及純氫氟酸所同出一轍的。但純硫酸達(dá)成這種反應(yīng)平衡所需要的時(shí)間則比以上兩者快得多,差不多是即時(shí)性的。 2H2SO4==H3SO4++HSO4-Kap(25°C)=[H3SO4+][HSO4-]=2.7×10^-4 在硫酸溶劑體系中,(H3SO4+)經(jīng)常起酸的作用,能質(zhì)子化很多物質(zhì)產(chǎn)生離子型化合物:NaCl+ H2SO4→NaHSO4+HCl【不加熱都能很快反應(yīng)】 KNO3+ H2SO4→(K+)+(HSO4-)+HNO3 HNO3+ H2SO4→(NO2+)+(H3O+)+2(HSO4-) CH3COOH+ H2SO4→〔CH3C(OH)2+〕+(HSO4-) HSO3F+ H2SO4→(H3SO4+)+(SO3F-)【氟磺酸酸性更強(qiáng)】 上述與HNO3的反應(yīng)所產(chǎn)生的(NO2+),有助于芳香烴的硝化反應(yīng)。[3]編輯本段稀硫酸化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)1.可與多數(shù)金屬(比銅活潑)和絕大多數(shù)金屬氧化物反應(yīng),生成相應(yīng)的硫酸鹽和水 2.可與所含酸根離子對(duì)應(yīng)酸酸性比硫酸根離子弱的鹽反應(yīng),生成相應(yīng)的硫酸鹽和弱酸 3.可與堿反應(yīng)生成相應(yīng)的硫酸鹽和水 4.可與氫前金屬在一定條件下反應(yīng),生成相應(yīng)的硫酸鹽和氫氣 5.加熱條件下可催化蛋白質(zhì)、二糖和多糖的水解。[3] 6.能與指示劑作用,使紫色石蕊試液變紅,使無色酚酞試液不變色 (1)跟金屬反應(yīng) ①常溫下濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。 ②加熱時(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(稀)=S↓+SO2↑+2H2O 2HBr+H2SO4(稀)=Br2↑+SO2↑+2H2O 2HI+H2SO4(稀)=I2↓+SO2↑+2H2O。
濃硫酸的物理性質(zhì):
純毀歲扒硫酸是一種無色無味油狀液體。常用的濃硫酸中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%,其密度為1.84g·cm^-3,其物質(zhì)的量纖昌濃度雀毀為18.4mol·L-1。98.3%時(shí),熔點(diǎn):10℃;沸點(diǎn):338℃。硫酸是一種高沸點(diǎn)難揮發(fā)的強(qiáng)酸,易溶于水,能以任意比與水混溶。濃硫酸溶解時(shí)放出大量的熱,因此濃硫酸稀釋時(shí)應(yīng)該“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不斷攪”。