什么是硫酸
[liú suān]
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硫酸（化学式：H₂SO₄），硫的最重要的含氧酸。无水硫酸为无色油状液体，10.36℃时结晶，通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液，用塔式法和接触法制取。前者所得为粗制稀硫酸，质量分数一般在75%左右；后者可得质量分数98.3%的纯浓硫酸，沸点338℃，相对密度1.84。
硫酸是一种最活泼的二元无机强酸，能和许多金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性，可用作脱水剂，碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时，亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性，故需谨慎使用。是一种重要的工业原料，可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等，也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂，在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。
中文名：硫酸
外文名：Sulfuric acid
分子式：H₂SO₄
分子量：98.078
标况状态：透明无色无臭液体
密度：1.8305 g/cm³
熔点：10.371 ℃
沸点：337 ℃
溶解度：与水任意比互溶
蒸汽压：6×10⁻⁵ mmHg
动态粘滞度：0.021 Pa s (25℃)
表面张力：0.0735 N/m
折射率：1.41827
热容量：1.416 J/(g K) (STP)
汽化热：0.57 kJ/g (STP)
熔化热：0.1092 kJ/g (STP)
CAS登记号：7664-93-9
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发现历史
硫酸发现于公元8世纪。阿拉伯炼丹家贾比尔通过干馏硫酸亚铁晶体得到硫酸。一些早期对化学有研究的人，如拉齐、贾比尔等，还写了有关硫酸及与其相关的矿物质的分类名单；其他一些人，如伊本·西那医师，则较为重视硫酸的种类以及它们在医学上的价值。
在17世纪，德国化学家Johann Rudolf Glauber将硫与硝酸钾混合蒸汽加热制出硫酸，在这过程中，硝酸钾分解并氧化硫令其成为能与水混合并变为硫酸的三氧化硫（SO3）。于是，在1736年，伦敦药剂师Joshua Ward用此方法开拓大规模的硫酸生产。
在1746年，John Roebuck则运用这个原则，开创铅室法，以更低成本有效地大量生产硫酸。经过多番的改良后，这个方法在工业上已被采用了将近两个世纪。由John Roebuck创造的这个生产硫酸的方法能制造出浓度为65%的硫酸，后来，法国化学家约瑟夫·路易·盖-吕萨克以及英国化学家John Glover将其改良，使其能制造出浓度高达78%的硫酸，可是这浓度仍不能满足一些工业上的用途。
硫酸
英文名 Sulfuric Acid
其它名称 漒水、镪水
识别
CAS号 7664-93-9
RTECS号 WS5600000
性质
化学式 H2SO4
摩尔质量 98.078 g mol-1
外观 无色无味清澈液体
密度 (液) 1.84
熔点 10 °C (283 K)
沸点 290 °C (563 K) (纯酸，98%溶液338°C沸腾)
在水中的溶解度 完全混溶，放热
黏度 26.7 cP@20°C cP
危险性
EU classification 强腐蚀性(C)
NFPA 704
032COR
警示性质
标准词 R35
安全建议
标准词 (S1/2), S26, S30, S45
闪点 不可燃
相关化学品
相关强酸 盐酸
硝酸
相关化学品 氢硫酸
亚硫酸
过一硫酸
三氧化硫
发烟硫酸
若非注明，所有数据都依从国际单位制，以及来自标准状况（25 °C, 100 kPa）的条件。
化学品框的说明和参考文献
硫酸，分子式为H2SO4，是一种无色粘稠高密度的强腐蚀性液体。是一种重要的化工原料，也是一种常见的化学试剂。
目录 [隐藏]
1 历史
2 自然界的存在
3 用途
4 物理性质
5 制备硫酸
6 浓硫酸的性质与稀释
6.1 脱水性
6.2 稀释硫酸
6.3 浓硫酸的氧化性质
6.4 氧化金属
6.5 氧化非金属
7 跟活泼金属的反应
8 跟金属氧化物反应
9 跟某些盐反应
10 验证
11 酸雨
12 参见
13 参考资料及注释
[编辑] 历史
硫酸发现于公元8世纪。阿拉伯炼丹家贾比尔通过干熘硫酸亚铁晶体得到硫酸。
[编辑] 自然界的存在
硫酸常在火山周围的积水中被检出。大气污染产生的酸雨中也常含硫酸，主要产生过程是燃烧煤炭、石油等含硫物质产生二氧化硫，再于空气中被氧化并溶于水中。在生物界，有一种海蛞蝓（Notaspidean pleurobranchs）也能喷射含硫酸的分泌物来御敌。[1]
[编辑] 用途
硫酸是工业上一种重要的化学品，它用途十分广泛，如制造肥料、非皂性清洁剂、以及油漆添加剂。
[编辑] 物理性质
纯硫酸是无色、粘稠的油状液体，并不易挥发。
[编辑] 制备硫酸
历史上曾先后用铅室法和接触法制备硫酸。
采用接触法可大量制造廉价的硫酸。 制备二氧化硫的原料包括：硫和硫矿石，例如硫磺。在空气中燃烧硫磺可以产生二氧化硫气体。
S(s) + O2(g) → SO2(g)ΔH = -298~kJ/mol
二氧化硫和空气会先经过净化，除去杂质，以免对下一过程采用的催化剂造成影响。
在常压和摄氏450度下，把二氧化硫和空气通过催化剂，制得三氧化硫。加上五氧化二钒（V2O5）作催化剂，就可产生三氧化硫。[2]
2 SO2(g) + O2(g) ↔ 2 SO3(g)ΔH = -196~kJ/mol
二氧化硫和氧的反应是一个可逆反应。三氧化硫的产量百分比为98%。
在吸收塔内，三氧化硫会溶于98%的硫酸中，形成发烟硫酸。
SO3(g) + H2SO4(l) → H2SO4.xSO3
发烟硫酸经适量的水稀释后，便形成98%的硫酸，所制得的硫酸会被冷却及储存。
H2SO4.xSO3 + xH2O(l) → (x+1) H2SO4(l)
三氧化硫与水的反应非常剧烈，如果直接溶于水中，就会释出大量热能，并形成硫酸雾，阻碍溶解过程。此外，三氧化硫在硫酸中的溶解度比水高，因此硫酸制造厂不会把三氧化硫直接溶于水。
SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(l)ΔH = -132~kJ/mol
在反应过程中，五氧化二钒担当了一个中间物的角色：
V2O5(s) + SO2(g) → 2 VO2(s) + SO3(g)
4 VO2(s) + O2(g) → 2 V2O5(s)
2 SO2(g) + O2(g) ↔ 2 SO3(g)
[编辑] 浓硫酸的性质与稀释
浓硫酸是黏稠油状液体，具有吸水性，强氧化性以及脱水性。
[编辑] 脱水性
脱水性是指硫酸能将碳水化合物中的水份脱去（严格地说是把有机物中的氢、氧元素按水的组成比脱去），留下黑色的碳。例如将浓硫酸滴在方糖上，白色的糖逐渐转成黑色。
[编辑] 稀释硫酸
硫酸溶于水放出大量热，可使水沸腾，因此稀释硫酸时应将浓硫酸沿杯壁缓慢倒入水中，同时不断搅拌，切不可将水倒入硫酸中，这样会导致水因为密度小于浓硫酸浮在浓硫酸上，并且沸腾使得浓硫酸溅出伤人。
[编辑] 浓硫酸的氧化性质
稀硫酸具有酸的一般性质，能与锌（Zn）反应，释出氢气（H2），但只有浓硫酸会与铜（Cu）产生反应。
浓硫酸是强氧化剂，在反应过程中，它被还原为二氧化硫（SO2），硫的氧化数由+6降至+4。
[编辑] 氧化金属
热的浓硫酸可以氧化大部分金属。例如，它可与锌和铜反应，生成二氧化硫气体。
铜的氧化作用 半反应式：
Cu → Cu2+ + 2e-
浓硫酸的还原作用 半反应式：
2H2SO4 + 2e- → SO42- + SO2 + 2 H2O
把上述两个半反应式合并，便得到浓硫酸与铜的氧化还原反应的平衡方程式：
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2 H2O
[编辑] 氧化非金属
热的浓硫酸可以氧化非金属，例如碳和硫。
C + 2 H2SO4 → CO2 + 2 SO2 + 2 H2O
S + 2 H2SO4 → 3 SO2 + 2 H2O
在上述反应，碳和硫的氧化数由0升至+4。
[编辑] 跟活泼金属的反应
硫酸可与活泼金属反应生成相应的硫酸盐和氢气。
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
[编辑] 跟金属氧化物反应
硫酸可与金属氧化物反应生成相应的硫酸盐和水。
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
Fe2O3 + 3 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
[编辑] 跟某些盐反应
硫酸可与可溶性钡盐反应生成硫酸钡沉淀和相应的酸，可与碳酸盐反应生成相应的硫酸盐、水和二氧化碳。
H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2HCl
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2↑
[编辑] 验证
中学范围内，能使石蕊变红的，即表示该物质带有酸性的，证明其有H+；加BaCl2溶液生成白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不消失，证明其有SO42-证明是硫酸。
[编辑] 酸雨
主条目：酸雨
由于燃烧硫磺所产生的二氧化硫会跟水混合产生硫酸及亚硫酸，现时先进国家都严格限制汽油内的硫化物含量，以免汽车运作时，所排出的废气跟雨水混合，成为了酸雨。酸雨可以严重侵蚀建筑物，威胁居民的安全
不知你们测什么水中的余氯？测余氯为什么不用四甲基联苯胺比色法，检出限0.005mg/L，满足标准要求。
具体方法是GB/T5750.11-2006中1.2方法取50mL具塞比色管，先加2.5mL四甲基联苯胺溶液，再加水样至50mL刻度；
1.混匀后立即与永久性余氯标准比色管比色所得结果为游离余氯；
2.混匀后放置十分钟后与永久性余氯标准比色管比色。结果为总余氯；
3.总余氯减去游离余氯为化合余氯。
【1】先配置 100 毫升 1.0 mol/L 的硫酸溶液：
取浓硫酸（18mol/L ）的体积 V = 100 X 1.0 /18 = 5.56 (mL)
【2】配置 500 毫升 0.01 mol/L 的硫酸溶液：
取硫酸（1.0mol/L ）的体积 V = 500 X 0.0 1/1= 5.00 (mL)
【3】在使用前，再用基准物质 KHB 标定 0.01 mol/L 的硫酸标准溶液，求得其准确浓度。
当I2出现蓝色时立即加入硫代硫酸钠原因如下：
因为如果过早加入指示剂，它与I2形成的蓝色络合物与硫代硫酸钠的反应速度较小，往往会使滴定过量，测定结果偏低。所以在滴定碘法中，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，只有当反应生成I2时，要等滴至I的黄色很浅时再加淀粉指示剂，然后再滴至蓝色消失。
硫代硫酸钠的物化性质：
化学式：Na2S2O3。
分子量：158.108。
CAS号：7772-98-7。
EINECS号：231-867-5。
熔点：48°C。
沸点：100°C。
密度：1.667g/cm3。
外观：无色或白色结晶性粉末。
溶解性：溶于水和松节油，难溶于乙醇。
摩尔浓度用M表示。1摩尔的物质溶于水，稀释至1升，其摩尔浓度为1M。
以配制硫酸溶液为例，硫酸的摩尔质量是98.08，配制0.1mol/L的硫酸溶液需要9.808克的硫酸溶质，定容于1升容量瓶。
硫酸的当量是98.08/2=49.04，配制0.1N的硫酸溶液需要4.904克的硫酸溶质，定容于1升容量瓶。
氢氧化钠的当量是40，配制0.1N的硫酸溶液需要4克的氢氧化钠溶质，定容于1升容量瓶。
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O
根据反应式，80克的氢氧化钠需要98.08克的硫酸来刚好反应完全，由于氢氧化钠的摩尔质量是40，当量也是40，能和40可氢氧化钠反应完全的硫酸的量49.04克，49.04即是硫酸的当量，相当于40克氢氧化钠的量。
当量浓度在分析化学中任然有它的积极意义。以标定了当量浓度的硫酸标准溶液在滴定氢氧化钠时，根据消耗的硫酸标准溶液的体积可以求出滴定的氢氧化钠的量。例如，消耗了0.1N硫酸标准溶液的体积是10毫升，0.01升乘硫酸的当量49.04，再乘当量浓度0.1等于0.04904克，说明10毫升标准溶液含硫酸0.04904克。用消耗0.01升的体积乘氢氧化钠的当量40，再乘当量浓度0.1等于0.04克。通过滴定就分析出了氢氧化钠的量。
当量和摩尔质量（相对分子量、原子量）的关系：
氧化物的当量=该氧化物的摩尔质量/该氧化物获取电子的个数
例如高锰酸钾在氧化中获取5个电子，高锰酸钾的当量即五分之一摩尔质量。
还原物的当量=该还原物的摩尔质量/该还原物失去电子的个数
酸的当量=该酸的摩尔质量/该酸分子的H离子个数
例如硫酸分子含H离子个数是2，二分之一硫酸摩尔质量即硫酸当量
碱的当量=该碱的摩尔质量/该碱分子的OH离子个数
盐的当量=该盐的摩尔质量/该盐分子的阳离子个数
例如碳酸钠分子含两个钠离子，二分之一碳酸钠分子量即碳酸钠当量
