硫酸是什么?

网上科普有关“硫酸是什么?”话题很是火热,小编也是针对硫酸是什么?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。硫酸是化学五大无机强酸...

网上科普有关“硫酸是什么?”话题很是火热,小编也是针对硫酸是什么?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

硫酸是化学五大无机强酸(硫酸、硝酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸)之一。

■中文名称:硫酸

■英文名称:sulfuric acid

■分子式:H2SO4

■CAS登录号:7664-93-9

■EINECS 登录号231-639-5

■分子相对质量: 98.08

■成分/组成信息:硫酸 98.0%(浓)

化学品性质

■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(碳化)。

浓硫酸 如C12H22O11===12C + 11H2O

◎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。

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。吸水性

就硫酸而言,吸水性有很多用处,比如很多的气体都可以用浓硫酸来干燥。它是良好的干燥剂。

这个与脱水性有很大的不同:脱水性一般反应前没有水,而是H、O元素以个数比2:1的形式形成水,从有机物中出来。

而吸水性则是反映前就有水,只是在此过程中硫酸做了一个干燥剂的作用。如:

CuSO4·5H2O→(H2SO4)→CuSO4+5H2O,这个反应,就是体现硫酸的吸水性,而不是脱水性,因为反应前有水。

还有在实验室制取乙烯的过程中,页体现浓硫酸的吸水性,促使反应项正反应方向进行。在一些硫酸作催化剂的反应中,尤其是是浓硫酸,一般都体现硫酸的吸水性。

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。

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。

◎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。

◎5酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等

2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4

Ca3(PO3)2+2H2SO4====2CaSO4+Ca(H2PO4)2

◎6.稳定性:浓硫酸与亚硫酸盐反应

Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑

■稀硫酸

◆物理性质

无色透明液体。熔点较低。

◆化学性质

◎可与多数金属(比铜活泼)氧化物反应,生成相应的硫酸盐和水;

◎可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应,生成相应的硫酸盐和弱酸;

◎可与碱反应生成相应的硫酸盐和水;

◎可与氢前金属在一定条件下反应,生成相应的硫酸盐和氢气;

◎加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解。

[编辑本段]化学品的制备

■实验室硫酸制法

可以用FeSO4.7H2O加强热,用冰水混合物+U型管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理论可得29.5%的H2SO4

关键在于尾气吸收。

■其他硫酸制备工艺

1、氨酸法增浓低浓度二氧化硫气体生产硫酸方法

2、采用就地再生的硫酸作为催化剂的一体化工艺

3、草酸生产中含硫酸废液的回收利用

4、从芳族化合物混酸硝化得到废硫酸的纯化与浓缩工艺

5、从氧化钛生产过程中排出的废硫酸溶液的再生方法

6、从稀硫酸中分离有机磷化合物和其它杂质的方法

7、从制备2-羟基-4-甲硫基丁酸(MHA)工艺的含硫副产物中回收硫酸的方法

8、催化氧化回收含有机物废硫酸的方法

9、电瓶用硫酸生产装置

10、二氧化硫源向硫酸的液相转化方法

11、沸腾炉焙烧硫磺制备硫酸的方法

12、沸腾炉掺烧硫磺生产装置中稀酸的回收利用

13、高浓二氧化硫气三转三吸硫酸生产方法

14、高温浓硫酸液下泵耐磨轴套

15、高效阳极保护管壳式浓硫酸冷却器

16、节能精炼硫酸炉装置

17、精苯再生酸焚烧制取硫酸的方法

18、利用废硫酸再生液的方法和装置

19、利用含硫化氢的酸性气体与硫磺联合制取高浓度硫酸

20、利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸

硫酸,化学式为H?SO?,硫的最重要的含氧酸。

无水硫酸为无色油状液体,10.36℃时结晶,通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液,用塔式法和接触法制取。前者所得为粗制稀硫酸,质量分数一般在75%左右;后者可得质量分数98.3%的浓硫酸,沸点338℃,相对密度1.84g/cm?。

硫酸是一种最活泼的二元无机强酸,能和绝大多数金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性,可用作脱水剂,碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时,亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性,故需谨慎使用。是一种重要的工业原料,可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等,也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂,在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。

物理性质

硫酸的结构式及键长

纯硫酸一般为无色油状液体,密度1.84 g/cm?,沸点337℃,能与水以任意比例互溶,同时放出大量的热,使水沸腾。加热到290℃时开始释放出三氧化硫,最终变成为98.54%的水溶液,在317℃时沸腾而成为共沸混合物。硫酸的沸点及粘度较高,是因为其分子内部的氢键较强的缘故。由于硫酸的介电常数较高,因此它是电解质的良好溶剂,而作为非电解质的溶剂则不太理想。硫酸的熔点是10.371℃,加水或加三氧化硫均会使凝固点下降。

浓度的差异

尽管可以制出浓纯净的硫酸,并且室温下是无限稳定的(所谓的分解成恒沸物的反应发生在接近沸点的高温之下),但是纯硫酸凝固点过高(283.4K),所以为了方便运输通常制成98%硫酸,故一般所说的“高浓度硫酸”指的便是浓度为98%的硫酸。

极性与导电性

纯硫酸是一种极性非常大的液体,其介电系数大约为100。因为它分子与分子之间能够互相质子化对方,造成它极高的导电性,这个过程被称为质子自迁移。

化学性质

腐蚀性

纯硫酸加热至290℃分解放出部分三氧化硫,直至酸的浓度降到98.3%为止,这时硫酸为恒沸溶液,沸点为338°C。无水硫酸体现酸性是给出质子的能力,纯硫酸仍然具有很强的酸性,98%硫酸与纯硫酸的酸性基本上没有差别,而溶解三氧化硫的发烟硫酸是一种超酸体系,酸性强于纯硫酸,但是广泛存在一种误区,即稀硫酸的酸性强于浓硫酸,这种想法是错误的。的确,稀硫酸第一步电离完全,产生大量的水合氢离子H?O?;但是浓硫酸和水一样,自身自偶电离会产生一部分硫酸合氢离子H?SO?,正是这一部分硫酸合质子,导致纯硫酸具有非常强的酸性,虽然少,但是酸性却要比水合质子强得多,所以纯硫酸的哈米特酸度函数高达-12.0。

浓硫酸特性

1.脱水性

脱水指浓硫酸脱去非游离态水分子或按照水的氢、氧原子组成比脱去有机物中氢、氧元素的过程。就硫酸而言,脱水性是浓硫酸的性质,而非稀硫酸的性质,浓硫酸有脱水性且脱水性很强。物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化。

浓硫酸迅速蚀穿毛巾

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,这种过程称作炭化。一个典型的炭化现象是蔗糖的黑面包反应。在200mL烧杯中放入20g蔗糖,加入几滴水,水加适量,搅拌均匀。然后再加入15mL质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌。观察实验现象。可以看到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭,反应放热,还能闻到刺激性气体。

2.强氧化性

还原产物

浓硫酸由于还原剂的量,种类的不同可能被还原为SO?,S或H?S。

稀硫酸性质

可与绝大多数金属氧化物反应,生成相应的硫酸盐和水;

可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应,生成相应的硫酸盐和弱酸;

可与碱反应生成相应的硫酸盐和水;

可与在金属活动性顺序中,位于氢前的金属在一定条件下反应,生成相应的硫酸盐和氢气;

加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解;

能与指示剂作用,使紫色石蕊试液变红,不能无色酚酞试液变色。

关于“硫酸是什么?”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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    2025年04月04日
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  • 忆逝逝
    忆逝逝 2025年04月05日

    我是小熊号的签约作者“忆逝逝”!

  • 忆逝逝
    忆逝逝 2025年04月05日

    希望本篇文章《硫酸是什么?》能对你有所帮助!

  • 忆逝逝
    忆逝逝 2025年04月05日

    本站[小熊号]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • 忆逝逝
    忆逝逝 2025年04月05日

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