硫酸的用途是什么?
1、化学肥料工业
化肥中的硫酸铵、过磷酸钙等产品需消耗大量的硫酸,国内化肥消耗硫酸量约占硫酸总消耗量的60%以上。
2、农药工业
许多农药都要以硫酸为原料,如制造敌百虫、敌敌畏、滴滴涕等所用的三氯乙醛就需消耗大量硫酸。三氯乙醛将氯油与浓硫酸反应,脱水制得三氯乙醛。
3、氯碱工业
在氯碱工业中,硫酸主要用于氯气和氯化氢气体的干燥。
扩展资料
纯硫酸一般为无色油状液体,密度1.84 g/cm³,沸点337℃,能与水以任意比例互溶,同时放出大量的热,使水沸腾。加热到290℃时开始释放出三氧化硫,最终变成为98.54%的水溶液,在317℃时沸腾而成为共沸混合物。
硫酸的沸点及粘度较高,是因为其分子内部的氢键较强的缘故。由于硫酸的介电常数较高,因此它是电解质的良好溶剂,而作为非电解质的溶剂则不太理想。硫酸的熔点是10.371℃,加水或加三氧化硫均会使凝固点下降。
1、物理性质
纯硫酸一般为无色油状液体,密度1.84 g/cm³,沸点337℃,能与水以任意比例互溶,同时放出大量的热,使水沸腾。硫酸的沸点及粘度较高,是因为其分子内部的氢键较强的缘故。
由于硫酸的介电常数较高,因此它是电解质的良好溶剂,而作为非电解质的溶剂则不太理想。硫酸的熔点是10.371℃,加水或加三氧化硫均会使凝固点下降。
2、化学性质
纯硫酸加热至290℃分解放出部分三氧化硫,直至酸的浓度降到98.3%为止,这时硫酸为恒沸溶液,沸点为338°C。无水硫酸体现酸性是给出质子的能力,纯硫酸仍然具有很强的酸性,98%硫酸与纯硫酸的酸性基本上没有差别,而溶解三氧化硫的发烟硫酸是一种超酸体系,酸性强于纯硫酸。
3、作用用途
硫酸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。
扩展资料:
毒理性质:硫酸属中等毒性。
硫酸与皮肤接触需要用大量水冲洗,再涂上3%~5%碳酸氢钠溶液冲,迅速就医。溅入眼睛后应立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。迅速就医。
吸入蒸气后应迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。迅速就医。误服后应用水漱口,给饮牛奶或蛋清,迅速就医。
参考资料来源:百度百科——硫酸
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),反应是气体体积不变的放热反应
a.二氧化硫和三氧化硫起始量和变化量有关,SO2和SO3 浓度相等,不能说明反应达到平衡状态,故a错误;
b.SO2百分含量保持不变是平衡标志,说明反应达到平衡状态,故b正确;
c.反应前后压强不同,容器中气体的压强不变,说明反应达到平衡状态,故c正确;
d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等,说明平衡正向进行,不能说明反应达到平衡状态,故d错误;
故答案为:提高二氧化硫的转化率;bc;
②2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),依据平衡常数概念书写得到平衡常数表达式为:
| c2(SO3) |
| c2(SO2)c(O2) |
故答案为:
| c2(SO3) |
| c2(SO2)c(O2) |
③K(300℃)>K(350℃),说明温度越高平衡常数越小,反应逆向进行,依据平衡移动原理分析,升温平衡向吸热反应方向进行,正反应为放热反应;
故答案为:放;
(2)平衡常数只与温度有关,与压强无关,在温度不变的条件下,无论压强怎样变化,平衡常数都不变,故答案为:=;
(3)将2mol SO2和1mol O2加入甲容器中,将4mol SO3加入乙容器中,隔板K不能移动.此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,分析可知甲、乙中最后达到相同的平衡状态;
①若移动活塞P,使乙的容积和甲相等,增大压强,平衡正向进行,SO3的体积分数增大,SO3的体积分数甲<乙,故答案为:<;
②甲为恒温恒容容器,加入氦气总压增大,分压不变,平衡不变,乙中加入氦气,为保持恒压,体积增大,压强减小,平衡逆向进行,达到新平衡时,SO3的体积分数减小,SO3的体积分数甲大于乙,故答案为:>.
◆用于化学纤维的生产为人民所熟悉的粘胶丝,它需要使用硫酸、硫酸锌、硫酸钠的混合液作为粘胶抽丝的凝固浴。每生产1t粘胶纤维,需要消耗硫酸1.2t~1.5t,每生产1t维尼龙短纤维,就要消耗98%硫酸230kg,每生产1t卡普纶单体,需要用1.6t20%发烟硫酸。此外,在尼龙、醋酸纤维、聚丙烯腈纤维等化学纤维生产中,也使用相当数量的硫酸。◆用于化学纤维以外的高分子化合物生产塑料等高分子化合物,在国民经济中越来越占有重要的地位。每生产1t环氧树脂,需用硫酸2.68t,号称“塑料王”的聚四氟乙烯,每生产1t,需用硫酸1.32t;有机硅树胶、硅油、丁苯橡胶及丁腈橡胶等的生产,也都要使用硫酸。◆用于染料工业几乎没有一种染料(或其中间体)的制备不需使用硫酸。偶氮染料中间体的制备需要进行磺化反应,苯胺染料中间体的制备需要进行硝化反应,两者都需使用大量浓硫酸或发烟硫酸。所以有些染料厂就设有硫酸车间,以配合需要。◆用于日用品的生产生产合成洗涤剂需要用发烟硫酸和浓硫酸。塑料的增塑剂(如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯)、赛璐珞制品所需的原料硝化棉,都需要硫酸来制备。玻璃纸、羊皮纸的制造,也需要使用硫酸。此外,纺织印染工业、搪瓷工业、小五金工业、肥皂工业、人造香料工业等生产部门,也都需要使用硫酸。◆用于制药工业磺胺药物的制备过程中的磺化反应,强力杀菌剂呋喃西林的制备过程中的硝化反应,都需用硫酸。此外,许多抗生素的制备,常用药物如阿斯匹林、咖啡因、维生素b2、b12及维生素c、某些激素、异烟肼、红汞、糖精等的制备,无不需用硫酸。
②将0.100mol SO2(g)和0.060mol O2(g)放入容积为2L的密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L,2SO2(g)+O2(g)?2SO3
起始量(mol/L) 0.05 0.03 0
变化量(mol/L)0.04 0.02 0.04
平衡量(mol/L)0.01 0.01 0.04
平衡常数K=
| 0.042 |
| 0.01 2×0.01 |
故答案为:1600;
③K(300℃)>K(350℃),说明温度越高平衡常数越小,反应逆向进行,即升温平衡逆向进行,二氧化硫转化率减小,故答案为:减小;
④2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),反应是气体体积变小的放热反应
A.二氧化硫和三氧化硫起始量和变化量有关,SO2和SO3 浓度相等,不能说明反应达到平衡状态,故A错误;
B.因为反应前后总质量不变,总物质的量在变,所以容器中混合气体的平均分子量保持不变,说明反应达到平衡状态,故B正确;
C.反应前后压强不同,容器中气体的压强不变,说明反应达到平衡状态,故C正确;
D.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等,说明平衡正向进行,不能说明反应达到平衡状态,故D错误;
故答案为:BC;
(2)平衡常数只与温度有关,与压强无关,在温度不变的条件下,无论压强怎样变化,平衡常数都不变,故答案为:=;
(3)将2mol SO2和1mol O2加入甲容器中,将4mol SO3加入乙容器中,隔板K不能移动.此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,分析可知甲、乙中最后达到相同的平衡状态;
①若移动活塞P,使乙的容积和甲相等,增大压强,平衡正向进行,SO3的体积分数增大,SO3的体积分数甲小于乙,故答案为:小于;
②甲为恒温恒容容器,加入氦气总压增大,分压不变,平衡不变,则c(SO3)/c(SO2)不变,故答案为:不变;
(4)在第5分钟末将容器的体积缩小一半后,压强增大平衡正向进行,若在第8分钟末达到新的平衡(此时SO3的浓度约为0.25mol/L),依据三氧化硫浓度变化和平衡浓度画出变化图象为,故答案为:.
B、1个硫酸分子是由2氢原子、1个硫原子和4个氧原子构成的,1个硫酸分子共有7个原子,故选项说法错误.
C、分子是由原子构成的,一个硫酸分子中有2个氢原子,不含氢分子,故选项说法错误.
D、硫酸中氢、硫、氧各元素质量比(12×2):32:(16×4)≠2:1:4,故选项说法错误.
故选A.
B.寻找常温下的合适催化剂可以加快反应速率,提高生产效益,是未来研究的方向,故B正确;
C.由于△H<0,△S<0,但是△H-T△S不一定是小于零的,故该反应不一定能自发进行,故C错误;
D.当SO2的浓度保持不变时,是化学平衡状态的特征,说明反应达到平衡状态,故D正确;
E.当νo2生成=2νSO3消耗时,不能证明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡状态,故E错误.
故选BD;
(2)设二氧化硫的转化率是x
2SO2 +O2 ?2SO3
初始浓度:0.05 0.03 0
变化浓度:x 0.5x x
平衡浓度:0.05-x 0.03-0.5x x
反应后容器压强缩小到原来压强的75%,所以
| 0.05?x+0.03?0.5x + x |
| 0.08 |
| 0.04mol/L |
| 0.05mol/L |
| 0.042 |
| 0.012×0.01 |
(3)若当(2)中反应在530℃下达到平衡后,恒温下将容器容积缩小,则压强增大,所以化学平衡正向移动,可以结合化学平衡常数和浓度商之间的关系来说明平衡移动的原因,当恒温下,容器容积从1L缩小到
| 1 |
| 2 |
| c2(SO3) |
| c2(SO2)?c(O2) |
| 0.082 |
| 0.022×0.02 |
故答案为:正;当恒温下,容器容积从1L缩小到
| 1 |
| 2 |
| c2(SO3) |
| c2(SO2)?c(O2) |
| 0.082 |
| 0.022×0.02 |
(1)浓硫酸具有脱水性,能将布条、纸张中的氢、氧元素按水的组成比例脱去,使其碳化.
故填:黑;
(2)硫酸和盐酸都显酸性,则它们的水溶液的pH小于7.
故填:小于;
(3)浓盐酸具有较强的挥发性而浓硫酸没有,所以打开两瓶分别盛有浓硫酸和浓盐酸的试剂瓶,瓶口出现白雾的是浓盐酸(挥发出的氯化氢与空气中的水蒸气结合成的盐酸小液滴).
故填:浓盐酸;
(4)酸和碱之间的反应叫中和反应,是复分解反应的一种.
故填:中和(或复分解)
(5)硫酸与熟石灰中的氢氧化钙发生的是中和反应,注意方程式的配平.
故填:H 2 SO 4 +Ca(OH) 2 ═CaSO 4 +2H 2 O.