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硫酸的化学性质(第1页)

硫酸的化学性质

硫酸作为一种很重要的强酸,它的化学性质主要有以下几个方面:

1.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很强。

(2)脱水性是浓硫酸的化学特性,硫酸的化学变化的过程就是物质被浓硫酸脱水的过程,在反应时,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)能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)。如:

C12H22O11=12C+11H2O

2.强氧化性

(1)跟金属的反应。常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的几乎所有的金属发生反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2。反应式如下:

Cu+2H2SO4(浓)加热CuSO4+SO2↑+2H2O

2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O

在上述的反应中,硫酸所表现出来的化学性质为强氧化性和酸性。

(2)跟非金属之间的反应。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,反应式如下:

C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O

S+2H2SO4(浓)=3SO2↑+2H2O

2P+5H2SO4(浓)=2H3PO4+5SO2↑+2H2O

(3)跟其他还原性物质之间的反应。由于浓硫酸的强氧化性,因此在实验室制取H2S、HBr、HI等还原性气体不能选用浓硫酸。反应式如下:

H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O

2HBr+H2SO4(浓)Br=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,比如可以作为干燥剂来使用,很多的气体都可以用浓硫酸来干燥。吸水性与脱水性并不一样,应该说有很大的不同: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。而吸水性则是反应前就有水,只是在此过程中硫酸做了一个干燥剂的作用。如:

CuSO4·5H2OH2SO4CuSO4+5H2O

O在这个反应中,硫酸所体现出来的就是吸水性,而不是脱水性,因为反应前有水。

另外在实验室制取乙烯的过程中,也体现了浓硫酸的吸水性,促使反应向正反应方向进行。在一些硫酸作催化剂的反应中,尤其是浓硫酸,一般体现的都是吸水性。

此外,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,这也是因为浓硫酸具有吸水性。

(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。

(2)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。因为浓硫酸吸水的过程是物理变化的过程,吸水性是浓硫酸的物理性质。

(3)浓硫酸能吸收的不仅是一般的游离态水(如空气中的水),而且还能吸收某些结晶水合物(如CuSO4·5H2O、Na2CO3·1OH2O)中的水。

4.难挥发性

可以用来制氯化氢、硝酸等,如用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体:

NaCl(固)+H2SO4(浓)常温NaHSO4+HCI↑

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