浓硫酸的性质
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一、实验目的1. 了解浓硫酸的物理性质和化学性质。
2. 探究浓硫酸的吸水性、脱水性和强腐蚀性。
3. 通过实验验证浓硫酸与木炭粉在加热条件下的化学反应。
二、实验原理1. 浓硫酸具有强烈的吸水性,能使物质脱水。
2. 浓硫酸具有脱水性,能使物质中的水分子脱去,从而表现出强腐蚀性。
3. 浓硫酸与木炭粉在加热条件下发生氧化还原反应,生成二氧化硫、二氧化碳和水。
三、实验仪器与试剂1. 实验仪器:试管、酒精灯、镊子、试管夹、石棉网、集气瓶、澄清石灰水、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、无水硫酸铜、蒸馏水。
2. 实验试剂:浓硫酸、木炭粉、石灰石、稀硫酸。
四、实验步骤1. 浓硫酸的物理性质实验:a. 取少量浓硫酸于试管中,观察其外观、气味、颜色。
b. 用滴管滴加少量浓硫酸于木炭粉上,观察现象。
2. 浓硫酸的化学性质实验:a. 取少量浓硫酸于试管中,加入少量石灰石,观察反应现象。
b. 取少量浓硫酸于试管中,加入少量稀硫酸,观察反应现象。
3. 浓硫酸与木炭粉的氧化还原反应实验:a. 取少量木炭粉于试管中,加入少量浓硫酸,用酒精灯加热,观察反应现象。
b. 用集气瓶收集生成的气体,分别通入澄清石灰水和品红溶液,观察现象。
c. 用无水硫酸铜检验产物水。
五、实验结果与分析1. 浓硫酸的物理性质:a. 浓硫酸为无色透明液体,有刺激性气味。
b. 浓硫酸能使木炭粉变黑,说明具有脱水性。
2. 浓硫酸的化学性质:a. 浓硫酸与石灰石反应,生成二氧化碳气体,说明具有酸性。
b. 浓硫酸与稀硫酸反应,无明显现象,说明不具有氧化性。
3. 浓硫酸与木炭粉的氧化还原反应:a. 浓硫酸与木炭粉加热反应,产生二氧化硫、二氧化碳和水。
b. 生成的二氧化硫使品红溶液褪色,说明具有还原性。
c. 生成的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,说明具有酸性。
d. 无水硫酸铜变蓝,说明生成水。
六、实验结论1. 浓硫酸具有强烈的吸水性、脱水性和强腐蚀性。
2. 浓硫酸与木炭粉在加热条件下发生氧化还原反应,生成二氧化硫、二氧化碳和水。
浓硫酸的结构与性质浓硫酸(H2SO4)是一种无色、无味、具有强烈腐蚀性的液体。
它是常用的无机酸之一,广泛应用于化工、电子、制药等各个领域。
1.结构:浓硫酸的分子式为H2SO4,它的分子量为98.09 g/mol。
硫酸分子由两个氢原子、一个硫原子和四个氧原子组成。
硫原子位于中心,四个氧原子和硫原子之间通过共价键连接。
硫酸分子具有分子镜面对称性。
2.物理性质:浓硫酸是一种无色、黄色或棕色的液体。
它的密度为1.84 g/cm³,熔点为10.31°C,沸点为337°C。
浓硫酸可以在常温下迅速吸湿,因此有时会被用作脱水剂。
浓硫酸具有很高的粘度,是一种黏稠的液体。
3.化学性质:浓硫酸具有很强的腐蚀性,可以与多种物质发生化学反应。
下面是一些浓硫酸的典型化学性质:(1)酸性:浓硫酸是一种强酸,它可以与碱反应生成盐和水。
例如,与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水:H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O(2)氧化性:浓硫酸是一种强氧化剂,在高温下可以与金属反应,产生二氧化硫气体和相应的金属离子。
例如,浓硫酸可以与铜反应生成二氧化硫气体和硫酸铜:H2SO4+Cu→SO2+CuSO4+H2O(3)脱水性:浓硫酸是一种强烈的脱水剂,可以与水反应生成大量的热量,并形成硫酸:H2SO4+H2O→H2SO4这个反应也是硫酸具有强腐蚀性的原因之一4.安全注意事项:浓硫酸是一种具有强腐蚀性的化学物质,必须小心操作。
(1)佩戴化学防护手套、护目镜和防护工作服,确保安全操作。
(2)避免与皮肤接触,一旦接触到皮肤,立即用大量水冲洗。
(3)浓硫酸应储存在密闭容器中,远离易燃、易爆物品。
(4)在使用浓硫酸时要保持通风良好的工作环境,避免吸入其蒸气。
(5)避免与其他化学物质混合使用,以免引发危险反应。
总结起来,浓硫酸是一种无色、无味的液体,具有腐蚀性、氧化性和脱水性。
它在许多工业和实验室的应用中发挥着重要作用,但同时也需要小心操作,确保安全环境。
浓硫酸的理化特性与应急处置方法1、浓硫酸物理性质硫酸(H2S04)在浓度高时具有强氧化性,这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一。
俗称坏水。
由于浓硫酸中含有大量未电离的硫酸分子,所以具有吸水性、脱水性和强氧化性等特殊性质;而在稀硫酸中,硫酸分子已经完全电离,所以不具有浓硫酸的化学特性。
纯硫酸是一种无色无味油状液体。
常用的浓硫酸中H2S04的质量分数为98.3%,其密度为1.84gcm-3,其物质的量浓度为18.4mol-1。
98.3%熔点:10℃;沸点:338℃。
92%硫酸为-25.6℃;93.3%硫酸为-37.85℃;硫酸为0.1℃;100%无水硫酸则为110.45℃;20%发烟硫酸为 2.5℃,65%发烟硫酸为-0.35℃。
硫酸的沸点,当含量在98.3%以下时是随着浓度的升高而增加的,98.3%硫酸的沸点最高,为338.8℃。
发烟硫酸的沸点是随着游离S04的增加,由279. 69C渐至44. 7℃。
当硫酸溶液蒸发时,它的浓度不断增高,直至98.3%后保持恒定,不再继续升高。
浓硫酸和稀硫酸的性质有差别。
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,器壁,慢慢倒,不断搅。
”2、浓硫酸化学性质脱水性(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,被脱水后生成浓硫酸的腐蚀性了黑色的炭(炭化)。
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。
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SO2Cu+2H2SO4(浓)==(加热)==CuSO4+SO2+2H20 2Fe+6H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3+3S02个+6H2O(2)跟非金属反应热的浓硫酸可将碳、硫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SO2C+2H2SO4(浓)=(加热)==CO2个+2S02个+2H2OS+2H2SO4(浓)===3SO2个+2H20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。
浓硫酸的化学性质
浓硫酸具有吸水性、脱水性(俗称炭化,即腐蚀性)和强氧化性等特殊性质;
1、强腐蚀性:浓硫酸具有很强的腐蚀性,若实验时是不小心溅到皮肤或衣服上,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液(切不可用氢氧化钠等强碱)。
严重的应立即送往医院。
若实验时滴落在桌面上,则用布擦干即可。
2、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,能吸附空气中的水。
3、脱水性: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。
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(炭化),并会产生二氧化硫。
浓硫酸具有什么性质
1、物理性质
浓硫酸是一种无色、无味、粘稠的油状液体,密度大,沸点高,难挥发,与水任意比互溶。
2、化学性质
稀硫酸具有酸的通性(与酸碱指示剂作用,与活泼金属,金属氧化物,碱及某些盐反应)
浓硫酸的特性:
(1)吸水性
实验:在点滴板中放入少量胆矾,再加入少量浓硫酸
现象:固体由蓝色变为灰白色,溶液仍为无色。
结论:浓硫酸具有吸水性,浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体的结晶水,故常用做干燥剂。
(2)脱水性
实验:把少量浓硫酸滴在纸片、火柴梗上
现象:滴有浓硫酸的滤纸炭化变黑。
结论:浓硫酸具有脱水性,浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按水的组成比脱去,留下黑色的炭(有机物被碳化)
吸水性是指浓硫酸直接与水分子结合吸收现成的水;脱水性是指浓硫酸将许多有机物中的氢、氧元素按水的比例脱去反应生成水,所以浓硫酸具有强烈的腐蚀性。
(3)氧化性
实验:在试管中放入一块铜片,加热。
用湿润的品红试纸检验放出的气体,把反应后的溶液倒在水中稀释。
现象:加热能反应,产生的气体能使湿润的品红试纸褪色,溶液稀释后呈蓝色。
结论:浓硫酸具有强氧化性,与金属的反应:除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用。
Cu+2H2SO4(浓)===CuSO4+SO2+2H2O(反应条件为加热)
该反应中浓硫酸体现了氧化性和酸性。
注意:常温下,铁、铝在浓硫酸中会在表面形成致密的氧化物保护膜(钝化),阻碍反应的进一步进行。
因此,可用铁、铝制容器装盛冷的浓硫酸。
浓硫酸的性质知识点高一浓硫酸是一种常见的无机酸,也是化学实验室中常用的试剂之一。
它具有强烈的腐蚀性和氧化性,使用时需要特别小心和谨慎。
下面将介绍浓硫酸的性质知识点。
1. 浓硫酸的化学式和性质浓硫酸的化学式为H2SO4,是无色、黏稠的液体。
它在常温下非常稳定,但加热可以使其挥发。
浓硫酸具有强烈的吸湿性,能与许多物质发生反应。
2. 浓硫酸的腐蚀性浓硫酸是一种具有强烈腐蚀性的酸,能腐蚀许多金属和有机物。
当浓硫酸与金属发生反应时,会产生相应的硫酸盐和氢气。
与有机物反应时,可能引发剧烈的化学反应,甚至发生燃烧。
3. 浓硫酸的氧化性浓硫酸具有很强的氧化性,能够氧化许多物质。
例如,浓硫酸可以将一氧化碳氧化为二氧化碳,硫酸还可以被铜粉还原为二氧化硫。
4. 浓硫酸的水解反应浓硫酸可以与水发生剧烈的放热反应,生成大量的热能和硫酸根离子。
这个反应是放热反应,会产生大量的热量,甚至可以引起剧烈的喷溅。
5. 浓硫酸的危害浓硫酸具有强烈的刺激性和腐蚀性,对皮肤和眼睛具有严重的伤害。
接触到浓硫酸后,应及时用大量的清水冲洗,并寻求专业医疗救助。
同时,在使用浓硫酸时要佩戴合适的防护设备,如手套、护目镜等。
6. 浓硫酸的实验室用途浓硫酸在实验室中有广泛的应用,常用于有机合成反应、制备无机盐、脱水和催化反应等。
但在使用时要格外小心,避免发生意外和危险。
7. 浓硫酸的储存注意事项浓硫酸应储存在密封的容器中,存放在通风良好、远离火源和有机物的地方。
避免与水接触,以免发生水解反应。
总结:浓硫酸是一种常见的无机酸,具有强烈的腐蚀性和氧化性。
在使用浓硫酸时需要特别小心,避免接触皮肤和眼睛,并采取适当的防护措施。
在实验室里使用浓硫酸时要注意安全,并遵循正确的操作方法。
对于不合规定的处理和储存浓硫酸,可能会带来严重的危害和后果。
汇报人:日期:contents •浓硫酸的性质•浓盐酸的性质•浓硫酸与浓盐酸的比较•实验:浓硫酸和浓盐酸的反应•浓硫酸和浓盐酸在生活中的应用•注意事项与安全警示目录01浓硫酸的性质浓硫酸是一种无色、油状的液体,具有强烈的刺激性气味。
浓硫酸具有吸水性,能够吸收空气中的水分,因此常被用作干燥剂。
浓硫酸具有脱水性,能够将有机物中的氢和氧按水的组成比例脱去,使有机物碳化。
浓硫酸具有强氧化性,能够氧化大多数金属,如铜、铁等。
浓硫酸与金属反应产生的氢气具有还原性,能够被浓硫酸氧化为水。
浓硫酸具有强酸性,能够与碱、碱性氧化物、盐等发生化学反应。
浓硫酸还可以用于金属表面的处理,如镀金、镀银等。
在实验室中,浓硫酸常被用作酸性试剂、干燥剂等。
浓硫酸在工业上被广泛用于制造肥料、药物、炸药等化学制品。
浓硫酸的应用02浓盐酸的性质浓盐酸为无色液体,具有刺激性气味浓盐酸易挥发,挥发时会产生白雾浓盐酸具有强腐蚀性,能与许多有机物和无机物反应浓盐酸是一种强酸,能与许多金属和非金属反应浓盐酸具有氧化性,能与还原剂反应浓盐酸不稳定,易分解为水和氯气浓盐酸在工业上被广泛用于制造药物、农药、染料、塑料等产品在实验室中,浓盐酸是一种常用的试剂,用于进行化学实验和合成浓盐酸也可以用于金属表面的处理,以及制造盐类和其他化合物注意:浓盐酸具有强烈的腐蚀性,使用时需要小心。
如果接触到皮肤或眼睛,应立即用大量水冲洗并寻求医疗帮助。
浓盐酸的应用03浓硫酸与浓盐酸的比较纯品为无色油状液体,具有吸水性、脱水性和腐蚀性三大性质,同时又表现出强烈的氧化性。
浓硫酸纯品为无色有刺激性气味的气体,具有挥发性,在空气中形成白雾。
浓盐酸具有强氧化性、脱水性、吸水性、难挥发性。
浓盐酸具有强挥发性、刺激性、腐蚀性。
浓盐酸在化学工业中常用于合成药物、染料、炸药等产品的生产,以及用于金属表面的处理和干燥等。
浓硫酸在化学工业中常用于磺化、硝化和氧化反应,如制备染料、炸药等。
同时,在石油工业中用于精炼石油制品,以及用于金属矿物的加工和干燥等。
浓硫酸和浓盐酸性质
特性
浓盐酸为无色液体,有刺激性气味,密度与水接近,打开瓶塞能够看到白雾(原因是浓盐酸有很强的挥发性,挥发出来的氯化氢气体跟空气里的水蒸气接触,形成盐酸小液滴。
);工业盐酸常因含有少量的Fe3+而略显黄色。
其有强烈的腐蚀性,若不慎将浓酸沾到皮肤上,应立即用大量的水冲洗,并涂上3%到5%的碳酸氢钠溶液。
浓硫酸为无色油状液体,无气味,密度1.84g/cm3,.打开瓶塞,无现象(浓硫酸没有挥发性)。
区别
浓硫酸有很强的吸水性,这个性质决定了浓硫酸常常在实验室中做干燥剂。
而浓盐酸没有此性质。
例如:实验室用过氧化氢溶液制备氧气时,由于溶液中的水分蒸发,常常使氧气中混有少量的水蒸气,要想得到干燥的氧气,我们可以使混有水蒸气的氧气从上图装置的长管进入,混合气体中的水蒸气被浓硫酸吸收,那么右侧短管中排出的氧气就是干燥的。
浓硫酸常常用来干燥氧气、二氧化碳、氢气等气体,不能用来干燥遇水显碱性的氨气。
而浓盐酸不可以用于干燥气体。
盐酸用途很广,比如可用于染料、医药、食品、皮革加工、家务用清洁剂等。
石油工业也常用盐酸:将盐酸注入油井中以溶解岩石,形成一个巨大的空洞。
此法在北海油田的石油开采工业中经常用到。
盐酸可以溶解碳酸钙,其应用包括除水垢或砌砖使用的石灰砂浆,
但盐酸较为危险,使用时需谨慎。
它与石灰砂浆中的碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水。
浓硫酸的性质纯硫酸是无色的油状液体,沸点高,不易挥发,能与水以任意比例混合,溶于水时放出大量的热。
浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
硫酸是强电解质,稀硫酸中的硫酸分子全部电离成H+和SO42-,所以稀硫酸有强酸性和较弱的氧化性。
Fe+2H+= Fe2++H2↑MgO+2H+= Mg2++H2OBa2++2OH-+2H++SO42-= BaSO4↓+2H2OSO32-+2H+= H2O+SO2↑Ba2++SO42-= BaSO4↓浓硫酸是一种强酸,具有酸的通性,并且浓硫酸中只有少部分硫酸分子电离,所以有酸的通性。
但大部分硫酸分子没有电离,所以浓硫酸还具有以下特性:(1)吸水性(常用作干燥剂)可用浓H2SO4干燥的气体有:H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等。
(2)脱水性浓H2SO4将有机物里的氢、氧元素的原子以水分子的组成比夺取出去。
如,浓硫酸将蔗糖脱水,C12H22O11(蔗糖)→12C+11H2O,又如浓硫酸可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑。
(3)强氧化性I.浓硫酸与金属反应时,通常体现酸性和强氧化性①不活泼金属(Cu):在加热条件下,与浓硫酸反应,开始产生SO2;随着反应金属,硫酸的浓度变小,稀H2SO4与Cu不再反应。
②常温下浓H2SO4使Fe、Al钝化(生成致密的氧化物薄膜),但在加热条件下能发生如下反应:2Fe(不足量)+6H2SO4(浓)==(加热)==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O③活泼金属(如Zn)开始产生SO2;随着反应进行,硫酸的浓度变小后产生H2。
II.浓硫酸与非金属反应时,通常只体现强氧化性。
如:C+2H2SO4(浓)====CO2↑ +2SO2↑+2H2O (加热)III.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(4)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。
浓硫酸的性质与用途【学习目标】1.了解浓硫酸的特性和硫酸的应用【重点难点】掌握浓硫酸的特殊性:吸水性、脱水性、强氧化性。
吸水性与脱水性区别从氧化还原角度认识浓硫酸学习过程一、复习稀硫酸的性质稀硫酸中存在离子、离子、不存在分子二、浓硫酸的特性(浓硫酸中存在的主要是,浓硫酸具有独特的性质)1、吸水性:H2SO4+nH2O==H2SO4·nH2O实验:在试管中放入少量胆矾,再加入少量浓硫酸现象应用:作气体干燥剂(氯气、氢气、二氧化碳等)注浓H2SO4 不可干燥NH3、H2S 、HBr、HI等实验在烧杯中放入少量蔗糖,用少量水调成糊状,注入浓硫酸,用玻棒搅拌。
现象结论2.脱水性浓硫酸可以使有机化合物中的H、O元素按H2O的组成从有机物中“脱离”出来,结合成水分子所以浓硫酸对有机物有强烈的腐蚀作用。
方程式区分1)吸水性2)脱水性练习 1.皮肤上一旦沾有浓硫酸,先,再,最后再涂上溶液。
2.浓硫酸使蓝色石蕊试纸先变色,后变色。
3.强氧化性(1)与非金属思考1?如何验证产物?思考2浓硫酸与稀硫酸的氧化性有何不同?浓硫酸——酸根部分+6价S易得电子有氧性——强氧化性酸稀硫酸——酸电离出的H+有氧化性——非强氧化性酸(2)与金属①常温:与铁、铝钝化②加热:几乎与所有金属反应(金、铂除外)[实验] 在试管中放入一块铜片,加热。
将生成的气体通入到品红溶液,然后加热品红溶液,把试管中反应后的溶液倒在水中稀释。
现象:1)2)注意:浓硫酸与金属反应时,产生的是相应的硫酸盐(高价)、二氧化硫和水;与非金属反应时,产物是该非金属的最高价氧化物(或酸)、二氧化硫、和水(3)与低价化合物的反应4)难挥发性:用于制挥发性强酸(盐酸、硝酸)三、硫酸的用途(1)制磷肥、氮肥等肥料,也可用于除锈,还可制实验价值较大的硫酸盐等;(2)利用其吸水性,在实验室浓硫酸常用作剂;(3)利用浓硫酸的高沸点、难挥发性,常用作制取各种挥发性酸,如:气体;(4)利用其脱水性,常用作脱水剂。
浓硫酸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。
”若将浓硫酸中继续通入三氧化硫,则会产生"发烟"现象,这样超过98.3%的硫酸称为"发烟硫酸"熔沸点98.3%时熔点:-90.8℃;沸点:338℃化学性质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。
浓硫酸的腐蚀性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(炭化)。
浓硫酸如C12H22O11===12C + 11H2O2.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。
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SO2Cu + 2H2SO4(浓) ==== CuSO4 + SO2+ 2H2O2Fe + 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 + 2H2OS + 2H2SO4(浓) ==== 3SO2 + 2H2O2P + 5H2SO4(浓) ==== 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O⑶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。
浓硫酸+硫酸盐1.浓硫酸的物理性质:无色、粘稠的油状液体,不易挥发。
常用的浓H 2SO 4的质量分数是98%,密度为1.84g·㎝-3,浓硫酸的沸点是338℃,是一种高沸点的强酸。
注意:稀释浓H 2SO 4时,一定要把浓H 2SO 4沿着器壁缓慢地注入水里,并不断搅拌,使产生的热量迅速扩散,绝不可把水倒进浓H 2SO 4里。
2.浓H 2SO 4具有很强的腐蚀性,如果不慎将浓H 2SO 4沾到皮肤或衣服上,应先用干抹布擦拭,再立即用大量的水冲洗,然后再涂上3%~5%的NaHCO 3溶液。
3.浓H 2SO 4的化学性质:(1)不挥发性(用于制挥发性酸):H 2SO 4(浓)+NaCl NaHSO 4+HCl↑,H 2SO 4(浓)+NaNO 3NaHSO 4+HNO 3↑(2)强酸性:Ca 3(PO 4)2+3H 2SO 4(浓)→3CaSO 4+2H 3PO 4(制磷酸)(3)强氧化性,对应的还原产物一般为SO 2:①与金属单质反应:Cu+2H 2SO 4(浓)−→−∆CuSO 4+SO 2↑+2H 2O Fe 和浓H 2SO 4的反应:2Fe+6H 2SO 4(浓)−→−∆Fe 2(SO 4)3+3SO 2↑+6H 2O 注意:常温下,铁、铝在浓H 2SO 4中发生纯化作用,生成致密的氧化膜。
②与非金属单质反应,如与C 、S 、P 等反应:C+2H 2SO 4(浓)−→−∆CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O③与其他还原性物质反应,如与H 2S 、HBr 、HI 、FeS 等反应:H 2S + H 2SO 4(浓)→S↓+SO 2↑+2H 2O ,2FeS +6H 2SO 4→Fe 2(SO 4)3+3SO 2↑+2S +6H 2O(4)吸水性,作干燥剂:H 2SO 4(浓)+n H 2O→H 2SO 4·n H 2O可用浓H 2SO 4干燥的气体有:O 2、H 2、CO 2、Cl 2、HCl 、SO 2、CO 、CH 4、C 2H 4、C 2H 2等。
浓硫酸是指浓度(这里的浓度是指硫酸的水溶液里硫酸的质量百分比)大于等于70%的硫酸溶液。
硫酸(H2 SO4 )在浓度高时具有强氧化性,这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一。
俗称坏水。
硫酸与硝酸,盐酸,氢碘酸,氢溴酸,高氯酸并称为化学六大无机强酸。
由于浓硫酸中含有大量未电离的硫酸分子,所以具有吸水性、脱水性和强氧化性等特殊性质;而在稀硫酸中,硫酸分子已经完全电离,所以不具有浓硫酸的特殊化学性质、发烟硫酸是无色或棕色油状稠厚的发烟液体、具有强烈刺激性臭味、吸水性很强,与水可以任何比例混合、并放出大量稀释热、操作时应将酸加入水中,并不断用玻璃棒搅拌。
浓硫酸加入水中顺序的原因硫酸的密度比水大。
如果把水倒入硫酸中:水在硫酸上,稀释过程中水会迅速升温并沸腾,然后飞溅。
硫酸溶液飞溅是极其危险的。
所以只能让浓硫酸慢慢沿容器壁流入水面下,不断搅拌,让水慢慢,均匀和硫酸溶解。
温度不会迅速升高,不会飞溅。
物理性质浓盐酸浓硝酸和浓硫酸的对比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”。
强腐蚀性浓硫酸具有很强的腐蚀性,若实验时是不小心溅到皮肤上,应先用布擦掉,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液,不能直接用大量清水冲洗,因为浓硫酸遇水会产生大量热量会再次伤害皮肤。
严重的应立即送往医院。
若实验时滴落在桌面上,则先用布擦干,再用水进行冲洗。
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。
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。
脱水性反应过程分两步,先是蔗糖C12H22O11在浓硫酸作催化剂作用下脱水,生成碳和水(试验后蔗糖会变黑,黑的的就是碳颗粒):C12H22O11==浓硫酸==12C+11H2O;第二步,脱水反应产生的大量热让浓硫酸和C发生反应:C+2H2SO4=加热=CO2↑+2SO2↑+2H2O。
利用脱水性,能够催化一些有机反应。
CH3COOH + C2H5OH(加热)(浓硫酸催化)==== CH3COOC2H5 + H2O强氧化性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)(加热)==== CuSO4 + SO2↑+ 2H2O2Fe + 6H2SO4(浓)(加热)====Fe2(SO4)3+ 3SO2↑ + 6H2OZn+2H2SO4(浓)(加热)====ZnSO4 +SO2↑+2H2O在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。
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)(加热0 → CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2OS + 2H2SO4(浓)(加热)→ 3SO2↑ + 2H2O2P + 5H2SO4(浓) (加热)→2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O⑶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↑ + 2H2O2HBr + H2SO4(浓) → Br2↑ + SO2↑ + 2H2O2HI + H2SO4(浓) → I2↑ + SO2↑ + 2H2O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。
利用了浓硫酸的脱水性,脱去了浓盐酸中的水。
酸性制化肥,如氮肥、磷肥等。
2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4NH3+H2SO4==NH4HSO4Ca3(PO4)2+2H2SO4==2CaSO4+Ca(H2PO4)2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)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,硫化氢等还原性气体。
需要特别注意的是,硫酸不能干燥二氧化氮,因为NO2溶于浓硫酸生成亚硝基硫酸等一些物质注:浓硫酸只有吸收游离水分子时才表现为吸水性,如吸收五水硫酸铜中的结晶水时是脱去的结晶水,不是吸水。
此项应特别注意,CuSO4·5H2O=CuSO4+5H2O是化学变化,表现脱水性,而不是吸水性。
金属置换对于金属置换而言,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浓、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约为2含游离的SO3约60%。
一般来说密度为1.84的硫酸叫浓硫酸(注:我认为一般浓度70%以上的叫浓硫酸)其中折合含SO3的量达到82%,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。
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蘸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.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,导电性较差。
稀释方法浓硫酸密度比水大得多,直接加入水会使水浮在硫酸表面,大量放热而使酸液沸腾,造成事故。
因此,浓硫酸稀释时,常将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中(烧瓶用玻璃棒引流),并不断搅拌,使稀释产生的热量及时散出。
(由图为操作方式)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”。
注酸入水不断搅拌稀释好的硫酸应冷却至室温后存放入试剂瓶中。
浓硫酸与浓硝酸的混合与浓硫酸加水稀释类似,注硫入硝。
硫酸危害硫酸具有极高的腐蚀性,特别是高浓度硫酸。
高浓度的硫酸不光为强酸性,也具有强烈去水及氧化性质:除了会和肉体里的蛋白质及脂肪发生水解反应并造成严重化学性烧伤之外,它还会与碳水化合物发生高放热性去水反应并将其碳化,造成二级火焰性灼伤,对眼睛及皮肉造成极大伤害。
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,可致人体灼伤及皮肉碳化。
工业制法硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。
硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。
制取提纯制取二氧化硫燃烧硫或高温处理黄铁矿,制取二氧化硫S+O2═点燃═SO24FeS2+11O2═高温═8SO2+2Fe2O3接触氧化为三氧化硫2SO2+O2═2SO3(用五氧化二钒做催化剂该反应为可逆反应)用98.3%硫酸吸收SO3+H2SO4═H2SO4 · x SO3(硫酸分子结合若干个三氧化硫分子,形成发烟硫酸)SO3+H2SO4═H2S2O7(焦硫酸)加水H2SO4·x SO3+xH2O═(x+1)H2SO4H2S2O7+H2O═2H2SO4提纯工艺可将工业浓硫酸进行蒸馏,便可得到浓度95%-98%的商品浓硫酸.其他方法磷酸反应后,利用磷石膏,工业循环利用,使用二水法制硫酸。
安全使用硫酸的特性及安全使用(一)理化性状和用途无色油状腐蚀性液体,有强烈的吸湿性。
密度:1.8g/cm3,熔点10.4℃,沸点:280℃。
用于制造硫酸铵、磷酸、硫酸铝合成药物、合成染料、合成洗涤剂合金属酸洗剂。
(二)毒性属中等毒类。
对皮肤粘膜具有很强的腐蚀性。