硫酸在化學生產中的主要用途及作用

2020-12-05 歐哥說化學

硫酸

1.稀硫酸

使指示劑變色：稀硝酸使紫色石蕊試液變紅

與活潑金屬反應放出氫氣

與鹼發生中和反應：H＋ OH －= H2O

與鹼性氧化物反應：2H＋ CuO = Cu2＋ H2O

與某些鹽反應：2H＋ CO32－ = H2O CO2

2.濃硫酸

（1）物理性質

硫酸是具有不揮發性、高沸點的二元強酸。純淨的硫酸為無色、油狀液體，密度比水大，可以任意比例溶於水，溶解過程中伴隨有放熱現象。

（2）濃硫酸的特性

吸水性（做乾燥劑）

是指濃硫酸所具有的吸收游離水的性質。脫水性:將有機物中 H 和 O 按 2:1 原子個數比（即水的組成）脫去生成水（脫「無形」的水）

強氧化性：冷的濃H2SO4，如遇鐵、鋁等金屬產生鈍化作用

3.【思考】

某報曾刊出下列新聞：某日凌晨，一輛載有27噸濃硫酸的罐車在某境內側翻。從車內流出來的硫酸漫延到山下，山下一段300多米長、2米多寬的土路路面雜草等被腐蝕成黑色，上面泛起黑色的泡沫；空氣中到處瀰漫著刺鼻的氣味。事發後，消防部門和環保部門的工作人員迅速趕到現場進行清理，由於罐車裡還殘留有五六噸濃硫酸，工作人員事先向硫酸罐裡充了氮氣（以免硫酸罐裡進入氧氣後，發生爆炸），然後用焊槍將硫酸罐頂部割開兩個口子，將殘留的一部分硫酸抽到另外一輛車上運走。消防戰士又向罐車投放了250公斤左右固體鹼和500公斤左右的石灰粉。中和時，形成的白色煙霧從罐切割口和裂縫處噴射出來，並伴有「砰、砰」轟鳴聲，場面驚心動魄。

請用化學知識解釋下列問題：

（1）「山下一段300多米長、2米多寬的路面雜草被腐蝕成黑色」其原因是

濃硫酸將土壤、雜草中的有機物脫水炭化

（2）濃硫酸為不揮發性強酸，為什麼說「到處瀰漫著刺鼻的氣味」

濃硫酸具有強化性，與還原性物質發生氧化還原反應，被還原成SO2

（3）該運載硫酸的車罐可能是用鐵或銅製造的。為什麼說硫酸罐裡進入氧氣後可能發生爆炸？

殘留濃硫酸吸收空氣中水分變稀，可能與運輸罐反應生成了部分氫氣，在焊接時遇見明火發生爆炸

（4）中和時為什麼形成白色煙霧從罐切割口和裂縫處噴射出來，並伴有「砰、砰」轟鳴聲。

鹼和濃硫酸中和時放出大量的熱。

硫酸工業生產的流程

硫酸的主要用途

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