酸的物理性质及用途

　　■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,其物

　　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"

　　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.

　　◆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.

　　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 + SO3↑+ 2H2O

　　2Fe + 6H2SO4(浓) ==== Fe2(SO4)3 + 3SO3↑ + 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.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.

　　◎4.酸性：制化肥,如氮肥、磷肥等

　　2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4

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

　　◎5.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

　　无色无嗅透明液体.

　　◆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;

　　◎可与所含酸根离子氧化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