1、1专题 24 浓硫酸的特性【 知识回放 】1如果浓硫酸不慎沾到皮肤上，怎么办？2酸的通性有哪些？以稀硫酸为例写出相关的化学方程式与离子方程式。3实验室如何稀释浓硫酸？【答案】【 新知精讲 】一、硫酸的物理性质纯净的浓硫酸是一种无色黏稠、油状的液体,溶于水时放出大量的热,稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌。二、稀硫酸的化学性质 具有酸的通性,溶于水完全电离,电离方程式:H 2SO4=2H+ SO42-。三、浓硫酸的特性21.吸水性:浓硫酸能够吸收气体中的水分子及固体中的结晶水,故常用作干燥剂。2.脱水性:浓硫酸能把物质中的氢、氧元素按水的组成比脱去,剩余黑色的炭。3.强氧化性。
2、(1)与金属的反应:除 Au、Pt 以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用,如与铜反应。实验操作实验现象a 试管中铜丝表面有气泡逸出。b 试管中的品红溶液逐渐变为无色。c 试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色。将 a 试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色实验结论 Cu 和浓硫酸反应的化学方程式:Cu+2H 2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H 2O(2)常温下,冷的浓硫酸能使 Fe、Al 发生钝化。(3)与非金属反应。加热时与木炭反应的化学方程式为:C+2H 2SO4(浓) CO2+2SO 2+2H 2O。【科学探究】探究一 浓硫酸的吸水性和脱水性问题导引1.将胆矾(CuSO 45H2O)晶体放
3、入浓硫酸中,固体会由蓝色变为白色,这一过程表现了浓硫酸的脱水性吗?2.向紫色石蕊试纸上滴加浓硫酸,试纸的颜色有何变化?提示:浓硫酸具有酸性和脱水性,能将试纸炭化,使试纸先变红后变黑。探究二 浓硫酸的强氧化性问题导引31.若在上述实验中向试管内加入过量的铜,H 2SO4能全部参加反应吗?2.常温下,浓硫酸可用铁或铝制容器贮存,所以常温时浓硫酸与铁、铝不反应,该判断对吗?提示:不对。常温下,浓硫酸与铁、铝接触时,能够使金属表面生成一层致密的氧化物薄膜而使之钝化,阻止内部金属与浓硫酸继续反应,该过程为化学变化,表现了浓硫酸的强氧化性。【 重点突破 】1.浓硫酸吸水性、脱水性的区别吸水性 浓硫酸吸取物
4、质中本身存在的水或结晶水的性质脱水性 浓硫酸将组成有机物的 H、O 元素按原子个数比 21 以“H 2O”的形式脱去的性质由此看出:二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子2.浓硫酸与稀硫酸的鉴别方法(1)取少量蒸馏水,向其中加入少量试样,能够放出大量热的为浓硫酸,反之为稀硫酸。(2)观察状态:黏稠状液体的是浓硫酸,而黏稠度较小的是稀硫酸。(3)取体积相等的两液体,用手掂掂,质量较大的是浓硫酸。(4)取少量试样,向其中加入铁片,若能够产生大量气泡的则为稀硫酸:Fe+H 2SO4 FeSO4+H2;若无明显现象(钝化),则为浓硫酸。(5)用玻璃棒分别蘸取试样在纸上写字,立即变黑(浓硫酸的脱水性)
5、的为浓硫酸,另一种为稀硫酸。3.浓硫酸的强氧化性(1)本质:浓硫酸具有强氧化性,是因为 H2SO4分子中+6 价的硫元素具有很强的得电子能力。(2)反应规律:Fe、Al 的钝化:常温下,当 Fe、Al 遇到浓硫酸时,会与浓硫酸发生反应,表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”4现象。常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性,生成硫酸盐和 SO2,硫酸变稀后,生成的气体为H2。与不活泼金属和非金属反应的规律:a.反应需要加热,否则不反应。b.还原产物一般是 SO2,一般金属被氧化为高价态的硫酸盐,非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。c.浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,
6、而与非金属反应时,只表现强氧化性。d.随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应就停止。与具有还原性的化合物反应,如与 H2S、HI、HBr、FeCl 2等物质反应。【 典题探究 】典例 1在下图所示的实验装置中,从实验开始到过一段时间后,对观察到的现象叙述不正确的是( )A.中苹果块会干瘪B.中胆矾晶体表面有“白斑”C.中小试管内有晶体析出 D.中 pH 试纸变红【答案】D变式训练 1-1下列有关浓硫酸的说法正确的是( )A.若不慎将浓硫酸洒在皮肤上应立即用大量水冲洗,再涂上稀 NaHCO3溶液B.稀释时要将水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中,并用玻璃棒不断搅拌C.欲除去 NH3中的 H2O
7、,可让混合气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶D.浓硫酸不分解、不挥发,所以能敞口放置在空气中【答案】A5变式训练 1-2. 浓硫酸和 2 molL-1的稀硫酸在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如图。分析 a、b曲线变化的原因是( )A.a 升华、b 冷凝 B.a 挥发、b 吸水C.a 蒸发、b 潮解 D.a 冷凝、b 吸水【答案】B【解析】在两种溶液中都存在吸水与水分的挥发两个过程,只不过在浓硫酸中以吸收水分为主,溶液质量增加;而 2molL-1稀硫酸中以水分挥发为主,质量减小。变式训练 1-3. 下列现象反映了硫酸的哪些性质(填空):(1)浓硫酸滴在木条上,过一会儿,木条变黑。 (2)敞
8、口放置浓硫酸时,质量增加。 (3)锌粒投入稀硫酸中,有气泡产生。 (4)把铜片放入浓硫酸里加热,有气体产生。 (5)浓硫酸可由 Fe、Al 制容器盛装。 【答案】(1)脱水性 (2)吸水性 (3)酸性 (4)强氧化性和酸性 (5)强氧化性典例 2某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况,用如图所示装置进行有关实验。请回答:6(1)装置 A 中发生反应的化学方程式为 。 (2)装置 D 中试管口放置的棉花中应浸一种液体,这种液体是 ,其作用是 。 (3)装置 B 的作用是贮存多余的气体。当 D 处有明显的现象后,关闭止水夹 K 并移去酒精灯,但由于余热的作用,A 处仍有气体产生,此时 B 中
9、现象是 。B 中应放置的液体是(填字母) 。 A.水 B.酸性 KMnO4溶液C.浓溴水 D.饱和 NaHSO3溶液(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积 18 molL-1的硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是 。 下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 (填字母)。 A.铁粉 B.BaCl 2溶液 C.银粉 D.NaHCO 3溶液【答案】(1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H 2O(2)碱液(其他合理答案均可) 吸收多余的二氧化硫,
10、防止污染空气(3)试剂瓶中液面下降,而长颈漏斗中液面上升 D(4)反应过程中浓硫酸被消耗,逐渐变稀,而铜不和稀硫酸反应 AD 变式训练 2-17用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是（ ）A.上下移动中铜丝可控制 SO2的生成量B.中选用品红溶液验证 SO2的生成C.中选用 NaOH 溶液吸收多余的 SO2D.为确认 CuSO4生成,向中加水,观察颜色【答案】D变式训练 2-2有关硫酸的反应中,硫酸没有表现出氧化性的是( )A.浓硫酸与铝反应 B.稀硫酸与纯碱反应C.稀硫酸与锌的反应 D.浓硫酸与木炭反应【答案】B【解析】稀硫酸与纯碱反应中,元素化合价均未发生变化,属于非氧化还原反应。
