程好芳

摘 要：純硫酸是一種無色無味的油狀液體。常用的濃硫酸中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%，濃硫酸具有酸的大部分通性。除此之外，還具有化學(xué)特性：吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性。通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)濃硫酸的性質(zhì)，對(duì)比稀硫酸，認(rèn)識(shí)由濃度引起的質(zhì)變。

關(guān)鍵詞：濃硫酸；吸水性；脫水性；強(qiáng)氧化性

一、吸水性

吸水性是指濃硫酸的吸水作用，指的是濃硫酸分子跟水分子強(qiáng)烈結(jié)合，生成一系列穩(wěn)定的水合物，并放出大量的熱：H2SO4+nH2O■H2SO4·nH2O，反應(yīng)中的水分子可以是游離在空氣中的水，也可以是某些結(jié)晶水合物中的水。

實(shí)驗(yàn)一：向盛有膽礬的試管中滴加濃硫酸，觀察現(xiàn)象。

現(xiàn)象：藍(lán)色固體變成白色粉末。

結(jié)論：膽礬在濃硫酸的作用下失水生成硫酸銅。濃硫酸具有吸水性。

思考：將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中，其質(zhì)量將增加，密度將減小，濃度降低，體積變大，其原因是什么？

解析：濃硫酸具有吸水性。

應(yīng)用：做酸性及中性非還原性氣體的干燥劑，例如中性氣體：CO、氫氣、氧氣、氮?dú)夂退械南∮袣怏w，酸性氣體：HCI氣體、二氧化碳、二氧化硫。

二、脫水性

物質(zhì)被濃硫酸脫水的過程是化學(xué)變化的過程，反應(yīng)時(shí)，濃硫酸按水分子中氫氧原子數(shù)的比（2∶1）奪取被脫水物中的氫原子和氧原子。可被濃硫酸脫水的物質(zhì)一般為含氫、氧元素的有機(jī)物，其中蔗糖、木屑、紙屑和棉花等物質(zhì)中的有機(jī)物，被脫水后生成了黑色的炭（碳化）。

實(shí)驗(yàn)二：在200毫升的燒杯中放入20克蔗糖，加入幾滴水，攪拌成糊狀，然后再加入15毫升溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，迅速攪拌，觀察現(xiàn)象。

現(xiàn)象：產(chǎn)生大量氣體，蔗糖開始先是變黃，再變黑，待蔗糖全部變黑后停止攪拌，將玻璃棒直立于燒杯中，蔗糖化為蜂窩狀的黑色固體碳。

結(jié)論：濃硫酸

如C12H22O11→12C+11H2O

實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)：蔗糖與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生大量刺激性的二氧化硫等有毒氣體，污染室內(nèi)環(huán)境，危害師生身心健康影響師生健康，不利于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有一定的負(fù)面效應(yīng)。為此，以綠色化學(xué)思想和優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為教學(xué)理念，采用密封裝置，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)研究和教學(xué)實(shí)踐。對(duì)該實(shí)驗(yàn)做了以下改進(jìn)。

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)：按下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

1.蔗糖先變黃，再變黑，黑色物體體積迅速膨脹充滿整個(gè)燒瓶，同時(shí)產(chǎn)生大量氣體。

2.4個(gè)洗氣瓶的現(xiàn)象：品紅1褪色、高錳酸鉀溶液褪色、品紅2溶液無色、澄清石灰水變渾濁。

思考：品紅和高錳酸鉀為什么會(huì)褪色？澄清的石灰水為什么會(huì)變渾濁？

三、強(qiáng)氧化性

濃硫酸的強(qiáng)氧化性是由+6價(jià)的硫體現(xiàn)出來的，一般被還原成二氧化硫。

（1）跟金屬反應(yīng)

①常溫下，使鐵、鋁等金屬鈍化。

②加熱時(shí)，可以與除金、鉑之外的所有金屬反應(yīng)，生成高價(jià)金屬硫酸鹽

Cu+2H2SO4（濃）■CuSO4+SO2↑+2H2O

（2）跟非金屬反應(yīng)

熱的濃硫酸可將碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)氧化到其高價(jià)態(tài)的氧化物或含氧酸。

C+2H2SO4（濃）■CO2↑+2SO2↑+2H2O

2P+5H2SO4（濃）■2H3PO4+5SO2↑+2H2O

（作者單位 江西省上饒市婺源縣天佑中學(xué)）