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  • 1 # 殘酷213261833

    硫酸霧是硫酸的酸霧。因為硫酸是不揮發的,所以把一瓶濃硫酸放在實驗臺上,開啟瓶蓋,瓶口並沒有硫酸霧出現。

    硫酸(化學式:H₂SO₄),硫的最重要的含氧酸。無水硫酸為無色油狀液體,10.36℃時結晶,通常使用的是它的各種不同濃度的水溶液,用塔式法和接觸法制取。前者所得為粗製稀硫酸,質量分數一般在75%左右;後者可得質量分數98.3%的純濃硫酸,沸點338℃,密度1840千克/立方米。

    硫酸是一種最活潑的二元無機強酸,是工業三大強酸之一,能和許多金屬發生反應。高濃度的硫酸有強烈吸水性,可用作脫水劑,碳化木材、紙張、棉麻織物及生物皮肉等含碳水化合物的物質。與水混合時,亦會放出大量熱能。其具有強烈的腐蝕性和氧化性,故需謹慎使用。是一種重要的工業原料,可用於製造肥料、藥物、炸藥、顏料、洗滌劑、蓄電池等,也廣泛應用於淨化石油、金屬冶煉以及染料等工業中。常用作化學試劑,在有機合成中可用作脫水劑和磺化劑。

    純硫酸一般為無色油狀液體,密度1.84 g/cm³,沸點337℃,能與水以任意比例互溶,同時放出大量的熱,使水沸騰。加熱到290℃時開始釋放出三氧化硫,最終變成為98.54%的水溶液,在317℃時沸騰而成為共沸混合物。硫酸的沸點及黏度較高,是因為其分子內部的氫鍵較強的緣故。由於硫酸的介電常數較高,因此它是電解質的良好溶劑,而作為非電解質的溶劑則不太理想。硫酸的熔點是10.371℃,加水或加三氧化硫均會使凝固點下降。硫酸的最大質量分數一般都是98%(這是由於濃硫酸有吸水性)。

    硫酸是一種強酸(HSO=2H+SO),具有酸的通性,能與指示劑、多種鹼、鹼性氧化物、鹽、氫前的金屬作用。

    可與氫前金屬在一定條件下反應,生成相應的硫酸鹽和氫氣:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

    注意,氫後面的金屬不能置換出硫酸中的氫。雖然銅、汞、銀能溶解在濃硫酸中,但是發生的反應不是置換反應,而是一種氧化還原反應(濃硫酸有強氧化性)。

    可與多種鹼性氧化物反應,生成相應的硫酸鹽和水:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

    可與鹼發生中和反應生成相應的硫酸鹽和水:Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O

    可與揮發性酸的鹽反應,生成相應的硫酸鹽和揮發性酸,由於硫酸不容易揮發,可以用這種複分解反應製取一些酸類物質,如:

    NaCl+ HSO(濃)=微熱=NaHSO+HCl↑

    KNO+ HSO→(微熱)KHSO+HNO↑

    此外,濃硫酸還有以下一些特性。

    吸水性。把一瓶濃硫酸開啟瓶蓋露置在空氣中,質量會變大,質量分數會降低,濃度下降。這是因為濃硫酸具有吸水性,能吸附空氣中的水。濃硫酸常用於洗氣,濃硫酸熟知的除了能夠吸收空氣中的水外,還可以乾燥中性和酸性的非還原性氣體,如一氧化碳、氫氣、氧氣、氮氣和所有的稀有氣體、氯化氫氣體、二氧化碳、二氧化硫等。

    脫水性。脫水指濃硫酸按照水的氫氧原子組成比脫去有機物中氫氧元素的過程。就硫酸而言,脫水性是濃硫酸的性質,而非稀硫酸的性質,濃硫酸有脫水性且脫水性很強,脫水時按水的組成比脫去。物質被濃硫酸脫水的過程是化學變化,反應時,濃硫酸按水分子中氫氧原數的比(2:1)奪取被脫水物中的氫原子和氧原子或脫去非遊離態的結晶水,如五水硫酸銅(CuSO·5HO)、蔗糖、甲酸等。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,這種過程稱作炭化。一個典型的炭化現象是蔗糖的脫水反應。在200mL燒杯中放入20g蔗糖,加入幾滴水,水加適量,攪拌均勻。然後再加入15mL質量分數為98%的濃硫酸,迅速攪拌。觀察實驗現象。可以看到蔗糖逐漸變黑,體積膨脹,形成疏鬆多孔的海綿狀的炭,反應放熱,還能聞到刺激性氣味。反應的化學方程式是:

    CHO====12C+11HO

    又如:

    HCOOH=H2SO4(濃),加熱=H2O+CO↑

    CHOH=濃硫酸170℃=HO + CH↑

    CuSO·5HO=濃硫酸=CuSO+5HO

    強氧化性。濃硫酸是一種強氧化劑,可以與多種物質發生氧化還原反應。

    一、和金屬反應。常溫下濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化,即在鐵、鋁的表面形成一層緻密的氧化膜,阻止內部的金屬進一步和濃硫酸發生反應。加熱時,濃硫酸可以與除金、鉑之外的所有金屬反應,生成高價的金屬氧化物,接著金屬氧化物又進一步和多餘的濃硫酸反應,生成硫酸鹽和水,而濃硫酸本身一般被還原成亞硫酸,亞硫酸是極不穩定的,一生成就分解為水和二氧化硫,而無氫氣產生。例如,銅和濃硫酸反應,反應過程如下:

    Cu+HSO(濃)====CuO+HSO

    HSO=SO↑+HO

    CuO+HSO(濃)=CuSO+HO

    總的化學方程式是:

    Cu+2HSO(濃)====CuSO+SO↑+2HO

    又如,鐵和熱的濃硫酸反應,反應過程是:

    2Fe+3HSO(濃)====FeO+3HSO

    3HSO=3SO↑+3HO

    FeO+3HSO(濃)=Fe(SO)+3HO

    總的化學方程式是:

    2Fe+6HSO(濃)====Fe(SO)+3SO↑+6HO

    在上述反應中,硫酸表現出了強氧化性和酸性。

    二、與非金屬反應。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,本身被還原為亞硫酸,隨即分解為二氧化硫和水。這類反應中,濃硫酸只表現出氧化性。

    C+2HSO(濃)==CO↑+2SO↑+2HO

    S+HSO(濃)====3SO↑+2HO

    2P+5HSO(濃)====2HPO+5SO↑+2HO

    三、與其他還原性物質反應。這些反應中,濃硫酸也是隻表現出氧化性。

    HS+HSO(濃)==S↓+SO↑+2HO

    2HBr+HSO(濃)==Br↑+SO↑+2HO

    2HI+HSO(濃)==I↓+SO↑+2HO

    HCHO+HSO(濃)==HCOOH+HO+SO↑

    希望我能幫助你解疑釋惑。

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