《现行人教社高中化学必修一第六章3.docVIP

第三节? 硫酸 硫酸盐 ? 一．硫酸 讨论 稀硫酸具有哪些酸的通性？举例说明。 除了具有酸的通性外，硫酸还具有其他一些特性。 纯硫酸是一种无色油状液体。H2SO4的质量分数为98．3％的浓硫酸的沸点是338℃。硫酸是一种难挥发的强酸，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。 浓硫酸有强烈的吸水性、脱水性和氧化性。 1．浓硫酸的吸水性和脱水性 我们知道浓硫酸能吸收空气中的水分，因此，在实 验室中常用浓硫酸来干燥不与它起反应的气体。 【实验6-3】在三支试管里分别放入少量纸屑、棉花、木屑，再滴入几滴浓硫酸。观察发生的现象。 可以看到，三种物质都发生了碳化，生成黑色的炭。 【实验6-4】在200 mL烧杯中放入20 g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后再加入15 mL溶质的质量分数为98％的浓硫酸，迅速搅拌后。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（见彩图）。 浓硫酸能按水的组成比脱去纸屑、棉花、锯末等有机物中的氢、氧元素，使这些有机物碳化。 浓硫酸对有机物有强烈的腐蚀性，如果皮肤沾上浓硫酸，会引起严重的灼伤。所以，当不慎在皮肤上沾上浓硫酸时，不能先用水冲洗，而要用干布迅速拭去，再用大量水冲洗。 2．浓硫酸的氧化性 我们知道，稀硫酸与铜、木炭等不起反应，那么浓硫酸遇到这些物质会发生什么变化呢？ 【实验6-5】在一支试管里加入一小块铜片（约0．1g），然后再加入3 mL浓硫酸，用装有玻璃导管的单孔胶塞塞好，加热。放出的气体分别通入蓝色石蕊试液和品红溶液中（图6-7）。观察反应现象。把试管里的液体倒入废液缸，在盛有固体剩余物质的试管中加入少量水。观察水溶液的颜色。 实验表明，浓硫酸与铜在加热时能发生反应，放出能使蓝色石蕊试液变红或使品红溶液褪色的气体。反应后生成物的水溶液显蓝色。说明铜与浓硫酸反应时被氧化成了Cu2+。 从对实验现象的分析中，我们可以得出这样一个结论：浓硫酸与铜反应生成的气体并不是氢气。实验证明，反应生成的气体是二氧化硫。浓硫酸与铜反应的化学方程式为： 2H2SO4（浓）＋Cu CuSO4＋2H2O＋SO2↑ 在这个反应里，浓硫酸氧化了铜（Cu从0价升高到+2价），而本身被还原成二氧化硫（S从+6价降低到+4价），因此，浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂。 加热时，浓硫酸还能与一些非金属起氧化还原反应。例如，加热盛有浓硫酸和木炭的试管，可以发生如下反应： 2H2SO4（浓）＋C CO2↑＋2H2O＋2SO2↑ 讨论 分析反应中元素化合价的变化情况，指出氧化剂和还原剂。 通过讨论，我们可以知道，在有浓硫酸参加的反应中，浓硫酸是氧化剂，它发生还原反应。 在常温下，浓硫酸跟某些金属，如铁、铝等接触时，能够使金属表面生成一薄层致密的氧化物薄膜，从而阻止内部的金属继续跟硫酸发生反应。因此，冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。但是，在受热的情况下，浓硫酸不仅能够跟铁、铝等起反应，还能够跟绝大多数金属起反应。 硫酸是化学工业中最重要的产品之一，它的用途极广（图6-8）。 二．几种硫酸盐 硫酸盐的种类很多，在生产和生活中有很重要的实用价值。我们已经学过硫酸铜、硫酸铵等有关知识，现在，再来学习几种常见的硫酸盐。 1．硫酸钙（CaSO4） 硫酸钙是白色固体。带两分子结晶水的硫酸钙（CaSO4·2H2O）叫做石膏。石膏在自然界以石膏矿形式存在。将石膏加热到150℃～170℃时，就会失去所含大部分结晶水而变成熟石膏（2CaSO4·H2O）。熟石膏跟水混合成糊状物后会很快凝固，重新变成石膏。人们用石膏制做各种模型和医疗上用的石膏绷带，就是利用了石膏的这种性质。在水泥生产中也要用石膏来调节水泥的凝结时间。 2．硫酸钡（BaSO4） 天然的硫酸钡叫做重晶石。重晶石是制造其他钡盐的原料。硫酸钡不溶于水，也不溶于酸。因此，在实验室中常利用它的这一性质来检验硫酸根离子的存在。利用它的这种性质以及它不容易被X射线透过的性质，医疗上常用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药剂，俗称“钡餐”。此外，硫酸钡还可作白色颜料。 ? 资料 “钡 餐” ? 硫酸钡中的钡是重金属元素，X射线对它的穿透能力较差，利用这一性质，医疗上用高致密度的医用硫酸钡作为消化系统的X射线造影剂进行内腔比衬检查（俗称“钡餐”）。检查前，由病人吞服调好的硫酸钡，作X射线检查时，可以明显地显示出硫酸钡在消化系统的分布情况，据此，医生就可作出相应的病理判断。 3．硫酸锌 带七分子结晶水的硫酸锌（ZnSO4·7H2O）是无色的晶体，俗称皓矾。硫酸锌在医疗上用作收敛剂，它可使有机体组织收缩，减少腺体的分泌。硫酸锌还可作为木材的防腐剂，用硫酸锌溶液浸泡过的枕木，可延长使用时间。在印染工业上用硫酸锌作媒染剂，能使染料固着于纤维上。硫酸锌还可用于制造白色颜料