正文 第22章 硫酸的化學性質(1 / 2)

硫酸作為一種很重要的強酸,它的化學性質主要有以下幾個方麵:

.脫水性就硫酸而言,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。

脫水性是濃硫酸的化學特性,硫酸的化學變化的過程就是物質被濃硫酸脫水的過程,在反應時,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。

能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(炭化)。如:

.強氧化性跟金屬的反應。常溫下,濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。加熱時,濃硫酸可以與除金、鉑之外的幾乎所有的金屬發生反應,生成高價金屬硫酸鹽,本身一般被還原成SO2。反應式如下:

濃)加熱〖〗CuSO4+SO2↑濃)Fe2(SO4)3+3SO2↑在上述的反應中,硫酸所表現出來的化學性質為強氧化性和酸性。

跟非金屬之間的反應。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,濃硫酸隻表現出氧化性,反應式如下:

濃)CO2↑+2SO2↑濃)3SO2↑濃)2H3PO4+5SO2↑跟其他還原性物質之間的反應。由於濃硫酸的強氧化性,因此在實驗室製取H2S、HBr、HI等還原性氣體不能選用濃硫酸。反應式如下:

濃)S↓+SO2↑濃)BrBr2↑+SO2↑濃)I2↑+SO2↑.吸水性就硫酸而言,吸水性有很多用處,比如可以作為幹燥劑來使用,很多的氣體都可以用濃硫酸來幹燥。吸水性與脫水性並不一樣,應該說有很大的不同:脫水性一般反應前沒有水,而是H、O元素以個數比2:1的形式形成水,從有機物中出來。而吸水性則是反應前就有水,隻是在此過程中硫酸做了一個幹燥劑的作用。如:

·5H2OH2SO4〖〗在這個反應中,硫酸所體現出來的就是吸水性,而不是脫水性,因為反應前有水。

另外在實驗室製取乙烯的過程中,也體現了濃硫酸的吸水性,促使反應向正反應方向進行。在一些硫酸作催化劑的反應中,尤其是濃硫酸,一般體現的都是吸水性。

此外,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,這也是因為濃硫酸具有吸水性。

就硫酸而言,吸水性是濃硫酸的性質,而不是稀硫酸的性質。

濃硫酸的吸水作用,指的是濃硫酸分子跟水分子強烈結合,生成一係列穩定的水合物,並放出大量的熱:H2SO4+nH2OH2SO4·nH2O。因為濃硫酸吸水的過程是物理變化的過程,吸水性是濃硫酸的物理性質。

濃硫酸能吸收的不僅是一般的遊離態水(如空氣中的水),而且還能吸收某些結晶水合物(如CuSO4·5H2O、Na2CO3·1OH2O)中的水。

.難揮發性可以用來製氯化氫、硝酸等,如用固體氯化鈉與濃硫酸反應製取氯化氫氣體:

固)+H2SO4(濃)常溫〖〗NaHSO4+HCI↑固)+H2SO4(濃)加熱〖〗Na2SO4+2HCI↑↑此外,利用濃鹽酸與濃硫酸可以製氯化氫氣。

.酸性利用硫酸的這一性質可以製化肥,如氮肥、磷肥等。反應式如下:

.穩定性硫酸的穩定性主要體現在濃硫酸與亞硫酸鹽的反應中:

↑硝酸硝酸也是一種重要的強酸,它是三大強酸(硫酸、鹽酸、硝酸)之一,強氧化性和腐蝕性是它最主要的特點。硝酸的腐蝕性很強。除了金、鉑、鈦、铌、鉭、釕、銠、餓、銥以外,其他金屬幾乎都能被它溶解。硝酸按不同的濃度可以有不同的分類,通常情況下人們所說的濃硝酸是指69%以上的硝酸溶液,而把98%以上的硝酸溶液稱為發煙硝酸。

硝酸作為氮的最高價(+5)水化物,它的酸性非常強,一般情況下認為硝酸的水溶液是完全電離的,而且硝酸可以與醇發生酯化反應,如硝化甘油的製備就是利用這一原理而製成的。不過硝酸隻有在與濃硫酸混合時,才能產生大量NO2+,這是硝化反應能進行的本質。