化学自习室移动版

1.为什么说硫酸是高沸点难挥发性酸呢?

解析：硫酸的沸点为338℃，与金刚石的沸点3550℃相比不算高，但两者不能相比，因为晶体类型不同，前者是分子晶体后者是原子晶体.在分子晶体中，水分子间有氢键沸点才100℃，相对分子质量与硫酸相差不大的硝酸沸点只有83℃，相比之下硫酸的沸点是较高的，这是因为硫酸相对分子质量较大且液态硫酸分子之间有氢键.沸点越高，越难挥发，所以硫酸是难挥发性酸，可以制易挥发性酸，如制HCl和HNO₃：

2NaCl＋H₂SO₄(浓)==Na₂SO₄＋2HCl

NaNO₃＋HSO₄(浓)==NaHSO₄＋HNO₃

2.硫酸溶液是否浓度越大密度越大?

解析：质量分数为98%的硫酸密度为1.84 g·cm^－3，接近水的密度(1g·cm^－3)的2倍，所以容易形成一种认识，硫酸溶液浓度越小越接近水的密度，浓度越大越接近98%的硫酸的密度，如30%的硫酸溶液密度为 1. 22 g·cm^－3，50%的硫酸溶液密度为1. 40 g·cm^－3 ，70%的硫酸溶液密度为1. 61 g·cm ^－3.但是99%的硫酸溶液密度为1. 834 g·cm^－3，，100%的硫酸密度为1. 830 g·cm^－3，比98%的硫酸密度小，密度并不是随着质量分数的增加一直在增大，原因在于硫酸分子间有空隙，质量分数为98%的硫酸，水分子正好填满硫酸分子的空隙，导致密度最大。

3.怎样稀释浓硫酸?为什么不能将水注入浓硫酸中?为什么不用玻瑞棒引流?

解析：硫酸易溶于水，溶于水显著放热，在教学中发现当问及为什么不能将水注人浓硫酸中时，学生异口同声回答：“放热”，难道浓硫酸注人水中就不放热了吗?显然不是，水注入浓硫酸中由于水的密度小于浓硫酸，水“漂浮”在浓硫酸表面，在浓硫酸液面处产生大量的热，使水气化，气体吹得硫酸飞溅，出现危险.如果浓硫酸注人水中，浓硫酸很快会沉人容器底部，放出的热被大量的水吸收.不少学习者对玻璃棒引流印象深刻，但在这里不能引流，因为玻璃棒“另有重用”，即搅拌，让浓硫酸沿容器壁流下，容器壁代替玻璃棒的引流功能.所以稀释浓硫酸时“酸人水、沿器壁、慢慢倒、不断搅”.制硝基苯时涉及浓硫酸与浓硝酸混合，实验室制乙烯时涉及浓硫酸与乙醇混合，都类似浓硫酸和水混合。

4.皮肤上沾有浓硫酸应如何处理?

解析：原来教材上说先用干布迅速拭去，再用大量水冲洗，后来教材上更改为用大量水冲洗，不用先擦，从学生作业和考试试卷上看两种答法都不少，到底应按哪一种呢?曾有一大学教授做过一个实验，把少量浓硫酸倒到自己手背上，全班学生目瞪口呆，然后打开水龙头，把手伸向水龙头，教室里发出一片尖叫声，结果这只手毫发未损(切勿模仿)，也有老师用猪皮代替人手做实验，也没有发现烧伤的迹象.因为迅速用大量的水冲洗把浓硫酸溶于水放出的热量带走了，也争取到了处理事故的时间，不至于严重烧伤，如果用布擦，很可能会把被浓硫酸腐蚀而变得脆弱的皮肤擦掉一层皮，但使用浓硫酸时还是要特别小心。

5.浓硫酸和稀硫酸的分界线是什么?

解析：浓硫酸与稀硫酸之间没有明确的界线，平常说的浓硫酸是指质量分数为98%的，密度为1.84 g·cm^－3，物质的量浓度为18. 4mol/L 的硫酸，一般认为不小于18. 4 mol·L^－1为浓硫酸，小于其一半(9.2 mol·L^－1)为稀硫酸，在两者之间为浓度较大的硫酸，说硫酸溶液通常指 稀硫酸，浓硫酸要突出“浓”字，写化学方程式 时要标出来.

6. 浓硫酸稀释过程中硫酸的电离程度、c(H ＋)及溶液的导电能力如何变化？

解析：浓硫酸中水很少，水无法将H^＋、 SO₄^2－完全分开，所以浓硫酸的电离程度很小，c(H^＋)很小，导电能力很弱.加水稀释过程中， 开始一段时间电离程度逐渐增大c(H ＋)逐渐 增大c(H^＋)增大的倍数大于溶液体积增大的 倍数c(H^＋)增大，溶液的导电能力增强；稀释 到一定程度，硫酸恰好全部电离，H^＋)达到最 大，溶液的导电能力最强；再加水稀释，硫酸的 电离程度不变c(H^＋)减少，溶液的导电能力减 弱.

7. H₂SO₄和NaHSO₄的电离方程式怎样写？

解析:纯硫酸会发生很微弱的自偶电离： 2H₂SO₄ HSO₄^－ ＋H₃SO₄^＋；

浓硫酸会微弱电离：H₂SO₄HSO₄^－＋H^＋

硫酸是二元强酸在水中全部电离：H₂SO₄ = HSO₄^－ ＋H^＋

生成的HsO₄^－在水中也会完全电离：HSO₄^－ =SO₄^2－ ＋H^＋

NaHSO₄熔化时只有离子键被破坏：NaHSO₄ =Na^＋ ＋ HSO₄^－；

NaHSO₄溶于水时全部电离：NaHSO₄ =Na^＋ ＋ HSO₄^－；HSO₄^－ =SO₄^2－＋H^＋

所以NaHSO₄的电离方程式为：NaHSO₄ = Na^＋ ＋H^＋ ＋SO₄^2－

在水中可把NaHSO₄看作一元强酸，而在 水中将NaHCO₃的电离方程式写成：

NaHCO₃ = Na^＋ ＋H ^＋ ＋CO₃^2－

则是错误的，因为HCO₃^－是弱酸根不会完全电 离，应写成：NaHCO₃ =Na^＋ ＋ HCO₃^－

8. 怎样判断硫酸表现出酸性？

解析：浓硫酸和稀硫酸遇到蓝色石蕊试纸 或pH试纸都会变红，说明两者都有酸性，但浓 硫酸还能使变红的试纸脱水变黑.酸性是指能 电离H^＋，在反应中H^＋可能转化成H₂、H₂O、NH₃等，生成物中必有由硫酸转化来的SO₂， 这是判断硫酸在反应中表现酸性的一个标志， 如Zn ＋ H₂SO₄ = ZnSO₄ ＋H₂ ，ZnSO₄中有SO₄^2－，硫酸表现出酸性.

9. 浓硫酸不能干燥哪些气体？原因是什么？

解析：浓硫酸有吸水性，是一种常用的干燥 剂，可以干燥 H₂、N₂、O₂、C₁₂、CO₂、SO₂、NO₂ 等气体.不能干燥三类气体:

第一类是碱性气体如氨，因为2NH₃ ＋H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄

第二类是能溶于浓硫酸的气体如SO₃，可以用 浓硫酸吸收SO₃ ；第三类是还原性气体如H₂S、 HBr.HI，因为它们会发生如下反应：

H₂S ＋ H₂SO₄(浓)=S＋SO₂＋2H₂O

2HBr ＋ H₂SO₄ (浓)=Br₂ ＋SO₂ ＋2H₂O

2HI ＋ H₂SO₄ (浓)=I₂ ＋SO₂ ＋2H₂O

能不能干燥有还原性的CO、C₂H₄、C₂H₂气 体，是一个长期困扰学习者的老大难.实事上， 可以用下述反应：

HCOOHH₂O ＋ CO

CH₃CH₂OHCH₂ = CH₂ ＋H₂O

制CO和C₂H₄，可见这两种气体可以在热的浓 硫酸的氛围中生成而不易被浓硫酸氧化，C₂H₂ 比C₂H₄难氧化，浓硫酸也不易氧化C₂H₂ ，所以 可以用浓硫酸干燥这三种气体.

10. 浓硫酸使CuSO₄• 5H₂O失去结晶水体 现吸水性还是脱水性？

解析:在CuSO₄ • 5H₂O中，1个Cu^2＋与4个H₂O结合生成水合铜离子[Cu ( H₂O) ₄ ]^2＋， 另一个H₂O通过氢键与SO₄^2－相连，所以硫酸铜晶体的化学式可以写成[Cu ( H₂O ) ₄] SO₄·H₂O，晶体中有现成的H₂O但不同于通常说的水分子，脱水性是指浓硫酸能使有机物中按水的组成比脱去氢氧两种元素，有机物(如乙醇)中并没有现成的H₂O，浓硫酸就使其中的H，O按水的组成脱去.所以浓硫酸使CuSO₄·5H₂O失去结晶水体现浓硫酸的吸水性而不是脱水性。

11.稀硫酸的叙化性与浓硫酸的强氧化性有什么不同?

解析:稀硫酸也有氧化性，是氢离子生成氢气时表现出来的，如Fe， Al与稀硫酸反应放出HZ，这种氧化性较弱，实际是酸性；浓硫酸有强氧化性，是＋6价硫转化为SO₂时表现出来的，如Fe，Al与浓硫酸在常温下能反应生成一层致密的氧化膜，发生钝化。