硫酸的酸性如何体现?

硫酸的酸性如何体现?

硫酸是最常见的酸,它具有强酸性、不挥发性和稳定性,浓H2SO4还具有吸水性、脱水性和强氧化性.在一些反应中仅是硫酸某种性质的单一表现,在另一些反应中则是硫酸某几种性质的综合体现.
(1)硫酸的酸性
硫酸具有酸类的通性,其水溶液能够使石蕊试液变红、 与活泼金属反应可放出H2、与碱性氧化物、碱反应时生成盐和水,这些性质都体现硫酸的酸性,实际上是硫酸中H+离子性质的体现.如
Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑
CuO+H2SO4==CuSO4+H2O
2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O
硫酸是一种强酸,可与弱酸盐反应,在制一些弱酸时常利用硫酸的强酸性.如
FeS+H2SO4(稀)==FeSO4+H2S↑
Ca3(PO4)2+3H2SO43CaSO4↓+2H3PO4
2CH3COONa+H2SO4(浓)==Na2SO4+ 2CH3COOH
(2)硫酸的不挥发性(或称高沸点性)
可以用硫酸与易挥发酸的盐反应来制取易挥发的酸,或者说可以用硫酸与低沸点酸的盐反应来制取低沸点的酸.由于硫酸具有不挥发性,反应时生成的气体或蒸气中只含有较少的酸雾,便于得到较纯的气体.如：
NaCl(固)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑
NaNO3(固)+H2SO4(浓)NaHSO4+HNO3↑
在这些反应中是硫酸的难挥发性与酸性的共同表现.
(3)硫酸的稳定性
硫酸对热的稳定性强,可以用硫酸与不稳定酸的盐反应来制取不稳定酸.如：
Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑
Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑
不稳定酸分解后可得到相应的气体.
(4)浓H2SO4的吸水性
浓H2SO4有很强的吸收水分的性质,是硫酸分子与现成的水分子(自由水) 或结晶水结合成硫酸的水合物.利用这种性质可以用浓H2SO4做干燥剂,但不能干燥NH3等碱性气体,也不能干燥H2S、 HI等还原性气体.
把少量研细的胆矾放入浓H2SO4中,会逐渐变为白色,就是由于浓H2SO4吸收了胆矾(CuSO4·5H2O) 中的结晶水,而使其变为白色的无水硫酸铜.
(5)浓H2SO4的脱水性
浓H2SO4还可以把有机物中的氢、氧元素按2∶ 1的原子个数比(即水的组成)从有机物中脱出,这就是浓H2SO4的脱水性.必须清楚,在有机物中氢、 氧两种元素并不是以水分子形式存在的,只是被浓H2SO4脱出时符合水分子的组成.可见脱水性与吸水性是不相同的.常见的浓H2SO4脱水性的表现有以下几种：
①使有机物脱水,有碳游离出来,如糖类脱水.
C12H22O1112C+11H2O
(C6H10O5)n6nC+5nH2O
②使有机物脱水,没有碳游离出来,如甲醇制一氧化碳,酒精制乙烯.
HCOOHCO↑+H2O
C2H5OHC2H4↑+H2O
在这些反应中浓H2SO4是脱水剂,浓H2SO4所起的作用是脱水作用.
(6)浓H2SO4的氧化性
在浓H2SO4中,硫酸以分子状态存在.硫酸分子中的硫元素显+ 6价,是硫元素的最高价态,有较强的氧化性,可以氧化多种物质.
①浓H2SO4与不活泼金属Cu、Hg、Ag反应时,一般放出SO2和有硫酸盐生成.在反应中浓H2SO4既表现出氧化性,
又表现出酸性.如：
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
2Ag+2H2SO4(浓)Ag2SO4+SO2↑+2H2O
Hg+2H2SO4(浓)HgSO4+SO2↑+2H2O
②浓H2SO4与某些低价元素化合物(具还原性的化合物)反应,有SO2或其它低价态的硫酸还原产物和硫酸盐生成时,也是浓H2SO4的氧化性与酸性的共同体现.如：
2NaBr+3H2SO4(浓)==2NaHSO4+Br2↑+ SO2↑+2H2O
2FeS+6H2SO4(浓)==Fe2(SO4)3+2S↓+ 3SO2↑+6H2O
③浓H2SO4与某些非金属或某些气态氢化物反应时,一般没有盐生成,则只是浓H2SO4氧化性的表现.如：
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2↑+2H2O
H2S+3H2SO4(浓)4SO2↑+4H2O
2HBr+2H2SO4(浓)==2SO2↑+Br2↑+ 2H2O
④常温时浓H2SO4能使Fe、Al钝化,也是浓H2SO4氧化性的表现.