硫酸具有什麼性質

2023-09-15 05:27:20

　　1、純硫酸一般為無色油狀液體，密度1.84 g/cm3，沸點337℃，能與水以任意比例互溶，同時放出大量的熱，使水沸騰。加熱到290℃時開始釋放出三氧化硫，最終變成為98.54%的水溶液，在317℃時沸騰而成為共沸混合物。硫酸的沸點及粘度較高，是因為其分子內部的氫鍵較強的緣故。由於硫酸的介電常數較高，因此它是電解質的良好溶劑，而作為非電解質的溶劑則不太理想。硫酸的熔點是10.371℃，加水或加三氧化硫均會使凝固點下降。

　　2、儘管可以制出濃純淨的硫酸，並且室溫下是無限穩定的（所謂的分解成恆沸物的反應發生在接近沸點的高溫之下），但是純硫酸凝固點過高（283.4K），所以為了方便運輸通常製成98%硫酸，故一般所說的「高濃度硫酸」指的便是濃度為98%的硫酸。

　　3、純硫酸加熱至290℃分解放出部分三氧化硫，直至酸的濃度降到98.3%為止，這時硫酸為恆沸溶液，沸點為338°C。無水硫酸體現酸性是給出質子的能力，純硫酸仍然具有很強的酸性，98%硫酸與純硫酸的酸性基本上沒有差別，而溶解三氧化硫的發煙硫酸是一種超酸體系，酸性強於純硫酸，但是廣泛存在一種誤區，即稀硫酸的酸性強於濃硫酸，這種想法是錯誤的。的確，稀硫酸第一步電離完全，產生大量的水合氫離子H3O+；但是濃硫酸和水一樣，自身自偶電離會產生一部分硫酸合氫離子H3SO4+，正是這一部分硫酸合質子，導致純硫酸具有非常強的酸性，雖然少，但是酸性卻要比水合質子強得多，所以純硫酸的哈米特酸度函數高達-12.0。

　　4、脫水指濃硫酸脫去非游離態水分子或按照水的氫氧原子組成比脫去有機物中氫氧元素的過程。就硫酸而言，脫水性是濃硫酸的性質，而非稀硫酸的性質，濃硫酸有脫水性且脫水性很強，脫水時按水的組成比脫去。物質被濃硫酸脫水的過程是化學變化，反應時，濃硫酸按水分子中氫氧原數的比(2:1)奪取被脫水物中的氫原子和氧原子或脫去非游離態的結晶水，如五水硫酸銅(CuSO4·5H2O)。可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，這種過程稱作炭化。一個典型的炭化現象是蔗糖的黑麵包反應。在200mL燒杯中放入20g蔗糖，加入幾滴水，水加適量，攪拌均勻。然後再加入15mL質量分數為98%的濃硫酸，迅速攪拌。觀察實驗現象。可以看到蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成疏鬆多孔的海綿狀的炭，反應放熱，還能聞到刺激性氣體。

　　5、常溫下濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。②加熱時，濃硫酸可以與除銥，釕之外的所有金屬（包括金，鉑）反應，生成高價金屬硫酸鹽，本身被還原成SO2，S，H2S或金屬硫化物。

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