本课从结构出发,解释浓硫酸的物理与化学性质。对新高一的同学有难度!但浓硫酸的性质落点还是高一的内容,值得一看。
浓硫酸的性质
纯硫酸是无色的油状液体,沸点高,不易挥发,能与水以任意比例混合,溶于水时放出大量的热。浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。硫酸是强电解质,稀硫酸中的硫酸分子全部电离成H+和SO42-,所以稀硫酸有强酸性和较弱的氧化性。
Fe+2H+=Fe2++H2↑
MgO+2H+=Mg2++H2O
Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
SO32-+2H+=H2O+SO2↑
Ba2++SO42-=BaSO4↓
浓硫酸是一种强酸,具有酸的通性,并且浓硫酸中只有少部分硫酸分子电离,所以有酸的通性。但大部分硫酸分子没有电离,所以浓硫酸还具有以下特性:
(1)吸水性(常用作干燥剂)
可用浓H2SO4干燥的气体有:H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等。
(2)脱水性
浓H2SO4将有机物里的氢、氧元素的原子以水分子的组成比夺取出去。
如,浓硫酸将蔗糖脱水,C12H22O11(蔗糖)→12C+11H2O,又如浓硫酸可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑。
(3)强氧化性
I.浓硫酸与金属反应时,通常体现酸性和强氧化性
①不活泼金属(Cu):在加热条件下,与浓硫酸反应,开始产生SO2;随着反应金属,硫酸的浓度变小,稀H2SO4与Cu不再反应。
②常温下浓H2SO4使Fe、Al钝化(生成致密的氧化物薄膜),但在加热条件下能发生如下反应:
2Fe(不足量)+6H2SO4(浓)==(加热)==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
③活泼金属(如Zn)开始产生SO2;随着反应进行,硫酸的浓度变小后产生H2。
II.浓硫酸与非金属反应时,通常只体现强氧化性。
如:C+2H2SO4(浓)====CO2↑+2SO2↑+2H2O(加热)
III.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
(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。
浓硫酸、稀硫酸的性质比较
方法
现象
浓H2SO4
稀H2SO4
物理性质
稀释
放出大量热
无明显现象
观状态
黏稠状液体
黏稠度较小
密度
用手掂分量:由于浓H2SO4密度较大(1.84g/mL),相同体积时,浓H2SO4质量大很多
化学性质
铁片
因铁被钝化无明显现象
产生大量气泡
铜片(加热)
有气泡产生,稀释后溶液变蓝
无明显现象
白纸
立即变黑
无明显现象
胆矾
蓝色变为白色
无颜色变化
个体防护:防止皮肤直接接触。若不慎接触了浓硫酸,用棉布先吸去皮肤上的硫酸,再用大量流动清水冲洗,最后用0.01%的苏打水(或稀氨水)浸泡。
高中化学人教版
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