用实验探究方法,探究稀硫酸具有哪些性质，浓硫酸具有哪些性质。

Answer 1

浓硫酸化学性质
1．脱水性
　　脱水指浓硫酸脱去非游离态水分子或脱去有机物中氢氧元素的过程。 　　(1)脱水性简介 　　就硫酸而言，脱水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸的性质，浓硫酸有脱水性且脱水性很强。(按水的组成比脱去） 　　(2)可被脱水的物质 　　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或脱去非游离态的结晶水，如五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O)。 　　(3)炭化 　　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。 　　C12H22O11=浓硫酸=12C+11H2O C+2H2SO4(浓)==CO2↑+2SO2↑+2H2O 　　(4)黑面包反应 　　在200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，水加适量，搅拌均匀。然后再加入15mL质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实验现象。可以看到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭，还会闻到刺激性气味气体。 　　C12H22O11=浓硫酸=12C+11H2O C+2H2SO4(浓)==CO2↑+2SO2↑+2H2O 　　（5）络合反应 　　将SO3通入浓H2SO4中，则会有“发烟”现象。 　　H2SO4+SO3=H2S2O7(亦写为H2O·SO3·SO3)[2]
2．强氧化性
　　(1)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，本身一般被还原成二氧化硫 　　Cu+2H2SO4(浓)=加热=CuSO4+SO2↑+2H2O 　　2Fe+6H2SO4(浓)=加热=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O 　　在上述反应中，硫酸表现出了强氧化性和酸性。 　　(2)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，本身被还原为二氧化硫。在这类反应中，浓硫酸只表现出氧化性。 　　C+2H2SO4(浓)=加热=CO2↑+2SO2↑+2H2O 　　S+2H2SO4 (浓)=加热=3SO2↑+2H2O 　　2P+5H2SO4 (浓)=加热=2H3PO4+5SO2↑+2H2O 　　(3)跟其他还原性物质反应 　　浓硫酸具有强氧化性，实验室制取硫化氢、溴化氢、碘化氢等还原性气体不能选用浓硫酸。 　　H2S+H2SO4(稀)=S↓+SO2↑+2H2O 　　2HBr+H2SO4(稀)=Br2↑+SO2↑+2H2O 　　2HI+H2SO4(稀)=I2↓+SO2↑+2H2O
3．难挥发性
　　制氯化氢、硝酸等（原理：高沸点酸制低沸点酸）如，用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体 　　NaCl(固)+H2SO4 (浓)=NaHSO4+HCl↑(常温) 　　2NaCl(固)+ H2SO4 (浓)=加热=Na2SO4+2HCl↑(加热) 　　再如，利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气体。 　　酸性：制化肥，如氮肥、磷肥等 　　2NH3+ H2SO4 =(NH4)2SO4 　　Ca3(PO4)2+2 H2SO4 =2CaSO4+Ca(H2PO4)2 　　稳定性：浓硫酸与亚硫酸盐反应 　　Na2SO3+ H2SO4 =Na2SO4+H2O+SO2↑[3]
4.强酸性
　　纯硫酸是无色油状液体，10.4°C时凝固。加热纯硫酸时，沸点290°C，并分解放出部分三氧化硫直至酸的浓度降到98.3%为止，这时硫酸为恒沸溶液，沸点338°C。无水硫酸体现酸性是给出质子的能力，纯硫酸仍然具有很强的酸性，98%硫酸与纯硫酸的酸性基本上没有差别，而溶解三氧化硫的发烟硫酸就是一种超酸体系了，酸性强于纯硫酸。 　　但是广泛存在一种误区——稀硫酸的酸性强于浓硫酸，这种想法是错误的。的确，稀硫酸第一步电离完全，产生大量的水合氢离子H3O；但是浓硫酸和水一样，自身自偶电离会产生一部分硫酸合氢离子H3SO4，正是这一部分硫酸合质子，就导致纯硫酸具有非常强的酸性，虽然少，但是酸性却要比水合质子强得多，所以纯硫酸的哈米特酸度函数高达-12.0。 　　纯硫酸是无色、粘稠，导电性能极高的油状液体，并不易挥发，但是加热沸腾前会产生大量的白雾状硫酸酸雾。纯硫酸是一种非常极性的液体，其介电系数大约为100。因为它分子与分子之间能够互相质子化对方，造成它极高的导电性，这是由于它发生自偶电离生成的两种离子所致，这个过程被称为质子自迁移。这种反应机理是和纯磷酸以及纯氢氟酸所同出一辙的。但纯硫酸达成这种反应平衡所需要的时间则比以上两者快得多，差不多是即时性的。 　　2H2SO4==H3SO4++HSO4-　Kap(25°C)=[H3SO4+][HSO4-]=2.7×10^-4 　　在硫酸溶剂体系中，（H3SO4+）经常起酸的作用，能质子化很多物质产生离子型化合物：NaCl+ H2SO4→NaHSO4+HCl【不加热都能很快反应】 　　KNO3+ H2SO4→（K+）+（HSO4-）+HNO3 　　HNO3+ H2SO4→（NO2+）+（H3O+）+2（HSO4-） 　　CH3COOH+ H2SO4→〔CH3C（OH）2+〕+（HSO4-） 　　HSO3F+ H2SO4→（H3SO4+）+（SO3F-）【氟磺酸酸性更强】 　　上述与HNO3的反应所产生的（NO2+），有助于芳香烃的硝化反应。[3]
编辑本段稀硫酸化学性质
化学性质
　　1.可与多数金属（比铜活泼）和绝大多数金属氧化物反应，生成相应的硫酸盐和水 　　2.可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应，生成相应的硫酸盐和弱酸 　　3.可与碱反应生成相应的硫酸盐和水 　　4.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 　　5.加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解。[3] 　　6.能与指示剂作用，使紫色石蕊试液变红，使无色酚酞试液不变色 　　(1)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，本身一般被还原成二氧化硫Cu+2H2SO4(浓)=加热=CuSO4+SO2↑+2H2O 　　2Fe+6H2SO4(浓)=加热=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O在上述反应中，硫酸表现出了强氧化性和酸性。 　　(2)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，本身被还原为二氧化硫。在这类反应中，浓硫酸只表现出氧化性。 　　C+2H2SO4(浓)=加热=CO2↑+2SO2↑+2H2O 　　S+2H2SO4 (浓)=加热=3SO2↑+2H2O 　　2P+5H2SO4 (浓)=加热=2H3PO4+5SO2↑+2H2O 　　(3)跟其他还原性物质反应 　　浓硫酸具有强氧化性，实验室制取硫化氢、溴化氢、碘化氢等还原性气体不能选用浓硫酸。 　　H2S+H2SO4(稀)=S↓+SO2↑+2H2O 　　2HBr+H2SO4(稀)=Br2↑+SO2↑+2H2O 　　2HI+H2SO4(稀)=I2↓+SO2↑+2H2O。
常见误区
　　稀硫酸在中学阶段，一般当成H2SO4=2H+ + SO4 2-，两次完全电离，其实不是这样的。 　　根据硫酸酸度系数 　　pKa1:-3.00 　　pka2：1.99 　　其二级电离不够充分pka2：1.99，在稀硫酸中HSO4=可逆=H+ +SO4 2- 　　并未完全电离，1mol/L的硫酸一级电离完全，二级电离大概电离10%左右，也就是溶液中仍存在大量的HSO4-。而即使是NaHSO4溶液0.1Mol/L时，硫酸氢根也只电离了30%左右。[3]
稀硫酸的检验
　　【所需药品】经过盐酸酸化的氯化钡溶液，镁粉 　　【检验方法】使用经过盐酸(HCl)酸化的的氯化钡(BaCl2)。向待测物溶液滴入几滴经过盐酸酸化的氯化钡溶液，震荡，如果产生白色沉淀；向溶液中加入镁粉后生成可燃性气体，则待测溶液中含有硫酸。

Answer 2

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