二、硫酸
硫酸是一种十分重要的化工产品,在工农业生产中有着广泛的用途。它的产量多少,往往是一个国家工业化程度高低的标志。我国的硫酸工业发展十分迅速,1965 年硫酸产量已居世界第三位,1992 年的年产量达 1396 万吨。
硫酸的物理性质
【实验与思考】
观察浓硫酸的颜色和状态。纯净的浓硫酸是无色、油状液体,它与浓盐酸不同,不易挥发。常用的浓硫酸的浓度是 98%,密度是 1.84 克/厘米 3, 能以任意比例溶于水。
【观察与思考】
如图 9-4,取大的表面皿两只。其中一只倒入少量浓硫酸,用玻璃棒使
之展成薄层,待用,另一只不加任何物质。另取两只 1000 毫升的大烧杯,悬罩在两只盛有开水的小烧杯上,经 3~4 秒钟,再移罩到两只表面皿上,观察现象。
从以上实验看到,罩在盛有浓硫酸的表面皿上的烧杯,其壁上的水雾倾刻消失,而另一只烧杯壁则依然一片模糊。这表明浓硫酸具有吸水性。因此, 浓硫酸通常可用作干燥剂(图 9-5)。
【实验与思考】
浓硫酸的一些特性用玻璃棒蘸浓硫酸在纸上写字,过一会儿,观察纸上有什么变化。用火柴梗蘸一点浓硫酸,放置一会儿,观察火柴梗有什么变化。浓硫酸能以 2∶1 的原子个数比(和组成水的氢、氧原子个数比一样)夺取纸张、木材、衣服(它们都是由含碳、氢、氧等元素的化合物组成的)等物质里的氢和氧,使它们脱水碳化。上面的实验里,纸、火柴梗的颜色变黑,就是发生了碳化的结果,说明浓硫酸具有脱水性。硫酸对皮肤或衣服有很强的腐蚀性,如果不慎在皮肤或衣服上沾上硫酸,应立即用布轻轻拭去,再用大量水冲洗。即使是稀硫酸沾在衣服上,时间稍长,也会使衣服腐蚀,因此使用硫酸时要十分小心。
【实验与思考】
怎样稀释浓硫酸把浓硫酸沿着烧杯壁缓慢地注入盛有水的烧杯里,并用玻璃棒不断地搅动,用手接触烧杯外壁,注意温度的变化。以上实验表明, 硫酸易溶于水,溶解时放出大量的热。稀释浓硫酸时,若把水滴入浓硫酸, 由于水的密度较小,浮在硫酸的上面,溶解时放出的热不易散失,使水暴沸而骤然气化,结果就像水滴入灼热的油锅一样,带着酸液向四周飞溅,引起伤害事故。因此,在稀释浓硫酸时必须严格遵守以下操作规程:一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢地注入水里,并不断地搅拌,使产生的热量迅速地扩散, 切不可把水倒进浓硫酸里。