濃硫酸的性質
(一)物理性質
純硫酸是一種無色油狀液體。常用的濃硫酸中H2SO4的質量分數為98.3%,其密度為1.84g·cm-3,其物
質的量濃度為18.4mol·L-1。硫酸是一種高沸點難揮發的強酸,易溶於水,能以任意比與水混溶。濃硫酸溶
解時放出大量的熱,因此濃硫酸稀釋時應該“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,其質量將增加,密度將減小,濃度降低,體積變大,這是因為濃硫酸
具有吸水性。
⑴就硫酸而言,吸水性是濃硫酸的性質,而不是稀硫酸的性質。
⑵濃硫酸的吸水作用,指的是濃硫酸分子跟水分子強烈結合,生成一系列穩定的水合物,並放出大量
的熱:H2SO4 + nH2O == H2SO4·nH2O,故濃硫酸吸水的過程是化學變化的過程,吸水性是濃硫酸的化學性
質。
⑶濃硫酸不僅能吸收一般的遊離態水(如空氣中的水),而且還能吸收某些結晶水合物(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,而非稀硫酸的性質,即濃硫酸有脫水性且脫水性很強。
⑵脫水性是濃硫酸的化學特性,物質被濃硫酸脫水的過程是化學變化的過程,反應時,濃硫酸按水分
子中氫氧原子數的比(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一般為含氫、氧元素的有機物,其中蔗糖、木屑、紙屑和棉花等物質中的有
機物,被脫水後生成了黑色的炭(碳化)。
濃硫酸
如C12H22O11————>12C + 11H2O
3.強氧化性
⑴跟金屬反應
①常溫下,濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。
②加熱時,濃硫酸可以與除金、鉑之外的所有金屬反應,生成高價金屬硫酸鹽,本身一般被還原成SO2
△
Cu + 2H2SO4(濃) === CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
2Fe + 6H2SO4(濃) === Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
在上述反應中,硫酸表現出了強氧化性和酸性。
⑵跟非金屬反應
熱的濃硫酸可將碳、硫、磷等非金屬單質氧化到其高價態的氧化物或含氧酸,本身被還原為SO2。在這
類反應中,濃硫酸只表現出氧化性。
C + 2H2SO4(濃) === CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
S + 2H2SO4(濃) === 3SO2↑ + 2H2O
2P + 5H2SO4(濃) === 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
⑶跟其他還原性物質反應
濃硫酸具有強氧化性,實驗室製取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
濃硫酸的性質
(一)物理性質
純硫酸是一種無色油狀液體。常用的濃硫酸中H2SO4的質量分數為98.3%,其密度為1.84g·cm-3,其物
質的量濃度為18.4mol·L-1。硫酸是一種高沸點難揮發的強酸,易溶於水,能以任意比與水混溶。濃硫酸溶
解時放出大量的熱,因此濃硫酸稀釋時應該“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,其質量將增加,密度將減小,濃度降低,體積變大,這是因為濃硫酸
具有吸水性。
⑴就硫酸而言,吸水性是濃硫酸的性質,而不是稀硫酸的性質。
⑵濃硫酸的吸水作用,指的是濃硫酸分子跟水分子強烈結合,生成一系列穩定的水合物,並放出大量
的熱:H2SO4 + nH2O == H2SO4·nH2O,故濃硫酸吸水的過程是化學變化的過程,吸水性是濃硫酸的化學性
質。
⑶濃硫酸不僅能吸收一般的遊離態水(如空氣中的水),而且還能吸收某些結晶水合物(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,而非稀硫酸的性質,即濃硫酸有脫水性且脫水性很強。
⑵脫水性是濃硫酸的化學特性,物質被濃硫酸脫水的過程是化學變化的過程,反應時,濃硫酸按水分
子中氫氧原子數的比(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一般為含氫、氧元素的有機物,其中蔗糖、木屑、紙屑和棉花等物質中的有
機物,被脫水後生成了黑色的炭(碳化)。
濃硫酸
如C12H22O11————>12C + 11H2O
3.強氧化性
⑴跟金屬反應
①常溫下,濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。
②加熱時,濃硫酸可以與除金、鉑之外的所有金屬反應,生成高價金屬硫酸鹽,本身一般被還原成SO2
△
Cu + 2H2SO4(濃) === CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
△
2Fe + 6H2SO4(濃) === Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
在上述反應中,硫酸表現出了強氧化性和酸性。
⑵跟非金屬反應
熱的濃硫酸可將碳、硫、磷等非金屬單質氧化到其高價態的氧化物或含氧酸,本身被還原為SO2。在這
類反應中,濃硫酸只表現出氧化性。
△
C + 2H2SO4(濃) === CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
△
S + 2H2SO4(濃) === 3SO2↑ + 2H2O
△
2P + 5H2SO4(濃) === 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
⑶跟其他還原性物質反應
濃硫酸具有強氧化性,實驗室製取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