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浓硫酸的特性

2017-09-30 11页 doc 48KB 307阅读

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浓硫酸的特性浓硫酸的特性 纯净的浓硫酸是无色的油状液体,含量是百分之98,3,在温度15度时密度是每立方厘米1,830g,熔点为10,49度,沸点为338度,加热到340度分解成三氧化硫和水,溶解时放出大 量的热。1摩尔量的硫酸是98g.硫酸被水稀释后能放出23.54kcal的热量。含有杂质的浓硫 酸呈黄棕色。浓硫酸的电阻较高,比普通稀硫酸电解液高出6倍。 浓硫酸的特性; 【1】吸水性。浓硫酸有很强的吸水性,能吸收空气中的水分,使密度降低。 【2】脱水性。浓硫酸有很强的腐蚀性,能使纸张,木材,衣服皮肤等物质中的氢氧元素,按 水的组成...
浓硫酸的特性
浓硫酸的特性 纯净的浓硫酸是无色的油状液体,含量是百分之98,3,在温度15度时密度是每立方厘米1,830g,熔点为10,49度,沸点为338度,加热到340度分解成三氧化硫和水,溶解时放出大 量的热。1摩尔量的硫酸是98g.硫酸被水稀释后能放出23.54kcal的热量。含有杂质的浓硫 酸呈黄棕色。浓硫酸的电阻较高,比普通稀硫酸电解液高出6倍。 浓硫酸的特性; 【1】吸水性。浓硫酸有很强的吸水性,能吸收空气中的水分,使密度降低。 【2】脱水性。浓硫酸有很强的腐蚀性,能使纸张,木材,衣服皮肤等物质中的氢氧元素,按 水的组成比脱去,使它们炭化。 【3】氧化性。浓硫酸遇鉄能使表面生成一层氧化膜,隔绝铁与浓硫酸的继续氧化腐蚀。 (一)理化性状和用途 无色油状腐蚀性液体,有强烈的吸湿性。密度:1.8,熔点10.4?,沸点: 280?。用于制造硫酸铵、磷酸、硫酸铝合成药物、合成染料、合成洗涤剂合金属酸洗剂。 (二)毒性 属中等毒类。对皮肤粘膜具有很强的腐蚀性。 最高容许浓度:2 mg/m3 (三)短期过量暴露的影响 吸入:吸入高浓度的硫酸酸雾能上呼吸道刺激症状,严重者发生喉头水肿、支气管炎甚至肺水 肿。 眼睛接触:溅入硫酸后引起结膜炎及水肿,角膜浑浊以至穿孔。 皮肤接触:局部刺痛,皮肤由潮红转为暗褐色。 口服:误服硫酸后,口腔、咽部、胸部和腹部立即有剧烈的灼热痛,唇、口腔、咽部均见灼伤 以致形成溃疡,呕吐物及腹泻物呈黑色血性,胃肠道穿孔。口服浓硫酸致死量约为5毫升。 (四)长期暴露的影响 长期接触硫酸雾者,可有鼻粘膜萎缩伴有嗅觉减退或消失、慢性支气管炎和牙齿酸蚀等症状。 (五)火灾和爆炸 本品虽不燃,但很多反应却会起火或爆炸,如与金属会产生可燃性气体,与水混合会大量放热。 着火时立刻用干粉、泡沫灭火等。 (六)化学反应性 本品为强氧化剂,与可燃性、还原性物质激烈反应。 (七)人身防护 吸入:硫酸雾浓度超过暴露限值,应佩戴防酸型防毒口罩。 眼睛:带化学防溅眼镜。 皮肤:戴橡胶手套,穿防酸工作服和胶鞋。工作场所应设安全淋浴和眼睛冲洗器具。 (八)急救 吸入: 将患者移离现场至空气新鲜处,有呼吸道刺激症状者应吸氧。 眼睛:张开眼睑用大量清水或2%碳酸氢钠溶液彻底冲洗。 皮肤:用抹布轻擦后再用大量清水冲洗20分钟以上。 口服:立即用氧化镁悬浮液、牛奶、豆浆等内服。 注:所有患者应请医生或及时送医疗机构治疗。 (九)储藏和运输 与可燃性和还原性及强碱物质分开。 包装号为5(甲)、8(甲)(十)。 (十)安全和处理 注意对硫酸雾的控制,加强通风排气。车间内要有方便的冲洗器具。 注:在稀释酸时决不可将水注入酸中,只能将酸注入水中。 【对环境的影响】 一、健康危害 侵入途径:吸入、食入。 健康危害:对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。对眼睛可引起结膜炎、水肿、角膜 混浊,以致失明;引起呼吸道刺激症状,重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉挛或声门水 肿而死亡。口服后引起消化道的烧伤以至溃疡形成。严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、喉痉挛和声门 水肿、肾损害、休克等。慢性影响有牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化。 二、毒理学资料及环境行为 毒性:属中等毒性。 急性毒性:LD5080mg/kg(大鼠经口);LC50510mg/m3,2小时(大鼠吸入);320mg/m3,2小 时(小鼠吸入) 危险特性:与易燃物(如苯)和有机物(如糖、纤维素等)接触会发生剧烈反应,甚至引起燃烧。能与一些活性金属粉末发生反应,放出氢气。遇水大量放热,可发生沸溅。具有强腐蚀性。 燃烧(分解)产物:氧化硫。 70%浓硫酸在浓度高时具有强氧化性,这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一。 硫酸与硝酸,盐酸,氢碘酸,氢溴酸并称为五大强酸。 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。 硫酸具有很强的腐蚀性,若实验是不小心溅到皮肤上,应先用布擦干,后用小苏打溶液冲洗,再用大量水冲洗,严重的应立即送往医院。 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。 ?就硫酸而言,吸水性是浓硫酸的性质,而不是稀硫酸的性质。 ?吸水性是浓硫酸的物理性质。 浓硫酸只能干燥酸性和中性气体。 ?浓硫酸不仅能吸收一般的气态水(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。 除了酸固有的化学性质外,浓硫酸还具有自己特殊的性质,与稀硫酸有很大差别,主要原因是 浓硫酸溶液中存在大量未电离的硫酸分子(H2SO4),这些硫酸分子使浓硫酸有很强的性质。 1. ?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。 ?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。 ?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),并会产生二氧化硫。 浓硫酸 如C + 2H2SO4(浓) ==== (加热)CO2? + 2SO2? + 2H2O 利用脱水性,能够催化一些有机反应。 CH3COOH + H-O-C2H5 ==== 加热、浓H2SO4) CH3COOC2H5 + H2O 硫酸催化支取乙酸乙酯 2. ?跟金属反应 ?常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。主要原因是硫酸分子与这些金属原子化合,生成致 密的氧化物薄膜,防止氢离子或硫酸分子继续与金属反应,如铁一般认为生成Fe3O4 ?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 + SO2?+ 2H2O 2Fe + 6H2SO4(浓) ==?== Fe2(SO4)3 + 3SO2? + 6H2O Zn+2H2SO4(浓)==?==ZnSO4 +SO2?+2H2O 在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。 ?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S O2。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 ?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. 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. 制化肥,如氮肥、磷肥等。 2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4 Ca3(PO3)2+2H2SO4==2CaSO4+Ca(H2PO4) 5. 浓硫酸与亚硫酸盐反应 Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2? 6. 常做干燥剂 附言:浓硫酸的稀释 浓硫酸常做为洗气装置,浓硫酸熟知的除了能够吸收空气中的水外,还可以干燥中性和酸性气 体 例如中性气体:CO、氢气、氧气、氮气和所有的稀有气体 酸性气体:HCI气体、二氧化碳、二氧化硫 浓硫酸不能用作碱性气体(例如 氨气)的洗气装置,因为浓硫酸与氨气反应。浓硫酸还不可 干燥溴化氢、碘化氢,硫化氢等气体。 7. 对于金属置换而言,氢后金属不能与酸反应,但浓硫酸能够使一些金属反应,例如: Cu+H2SO4(浓)==CuO+SO2?+H2O 硫酸的浓稀概念有一个大概的:最高的发烟硫酸密度为1.96含游离的SO3 40%,含SO 3总量达89%。一般来说密度为1.84的硫酸叫浓硫酸(注:我认为一般浓度70%以上的叫浓硫酸) 其中含SO3的总量达到82%,含游离SO3 4%,它的浓度为18 mol/L,中等浓度的是指密度在1. 5到1.8左右,它们的浓度分别是在9.2mol/L到16mol/L。那么稀硫酸是指密度在1.5以下,浓度在9.2mol/L以下。 浓硫酸和稀硫酸鉴别方法: 1.称重法:浓硫酸比稀硫酸密度大(98%的浓硫酸密度为1.84g/mL),故在相同的体积下,重的是浓硫酸。 2.粘度法:浓硫酸是粘稠的液体,而稀硫酸则接近于水的粘度,所以将试剂瓶拿起摇动几下, 就可看出哪个是浓硫酸,液体较满时可取少许于试管中振荡。 3.沸点法:硫酸是高沸点的酸,98%的浓硫酸沸点为338?,故可取少许于试管中加热,先沸腾且有大量水蒸气产生的为稀硫酸。难以沸腾的是浓硫酸。 4.稀释法:浓硫酸溶解于水放出大量的热,故可在小烧杯中加10mL水,沿烧杯壁慢慢加酸(切不可将水加到酸中),溶解时放出大量热的是浓硫酸。 5.铁铝法:分别取少许于试管中,加入铁丝或铝片,无现象的是浓硫酸,有气泡出现的是稀 硫酸。因为浓硫酸在常温时可使铁、铝等金属表面快速氧化生成一种致密的氧化膜而发生“钝化”。 6.铜碳法:分别取两支试管,加入铜片或木炭后,再分别加入酸,然后加热,能够产生刺激 性气体的是浓硫酸。 7.胆矾法:分别取两支试管,加入胆矾少许,再分别加入酸,晶体溶解溶液变蓝色的是稀硫 酸,晶体表面变白色的是浓硫酸。 8.纤维素法:分别用玻璃棒蘸取两种酸在纸或木材或棉布上画痕,一段时间后,表面脱水炭 化的是浓硫酸。 9.蔗糖法:在小烧杯中加入约10g蔗糖,滴入1mL水后,再加入酸,能使蔗糖脱水炭化产生 “黑面包”的是浓硫酸。 10.露置法:浓硫酸具有吸水性,露置一段时间后,质量增加的是浓硫酸。 11.食盐(亚硝酸钠)法:在试管中加入少许工业用盐,然后分别加入酸,产生刺激性气体的 是浓硫酸,工业盐溶解无刺激性气体产生的是稀硫酸。 12.电导法:取两个碳棒作电极,插入酸中,电路中串联上小灯泡,用两节干电池构成闭合回 路,小灯泡发光且较亮的是稀硫酸,因为浓硫酸中水较少,绝大部分硫酸分子没有电离,故自由移 动的离子很少,导电性较差。 硫酸稀释方法 浓硫酸溶于水后能放出大量的热,因此浓硫酸稀释时,常将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中(烧瓶用玻 璃棒引流),并不断搅拌,使稀释产生的热量及时散出。(由图为操作方式) 切不能将顺序颠倒,这样会引发事故。切记“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅”。 健康危害: 对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。蒸气或雾可引起结膜炎、结膜水 肿、角膜混浊,以致失明;引起呼吸道刺激,重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉挛或声 门水肿而窒息死亡。口服后引起消化道烧伤以致溃疡形成;严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、肾损害、 休克等。皮肤灼伤轻者出现红斑、重者形成溃疡,愈后癍痕收缩影响功能。溅入眼内可造成灼伤, 甚至角膜穿孔、全眼炎以至失明。慢性影响:牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化。 环境危害: 对环境有危害,对水体和土壤可造成污染。 燃爆危险: 本品助燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。
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