硫酸的性质及应用

硫酸的性质及应用


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2016-12-27 编辑:xuzhiping 浏览次数: 6335

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摘要: 硫酸的性质 硫酸是人类认识最早的一种无机强酸,它的化学性质稳定、沸点高(浓度为98.3%的浓硫酸沸点为338.8°C)、不挥发。因此化学家常常利用硫酸去制取其他一系列的酸,而且方法十分简便,一般只需将硫酸与所需制备的酸的盐一起加热即可。 例如,用硫酸与食盐(N...

硫酸的性质

硫酸是人类认识最早的一种无机强酸,它的化学性质稳定、沸点高(浓度为98.3%的浓硫酸沸点为338.8°C)、不挥发。因此化学家常常利用硫酸去制取其他一系列的酸,而且方法十分简便,一般只需将硫酸与所需制备的酸的盐一起加热即可。

例如,用硫酸与食盐(NaCl)或硇砂(氯化铵,NH'l)共热,可以制得HCl气体,用水吸收即得盐酸。

还有,硫酸与萤石(NaF2)共热,便能制得氢氟酸(HF)……因此,硫酸历来有“众酸之母”的美誉。硫酸之所以能够坐上“太上酸”这把交椅,与它的分子结构密切相关。硫酸分子是一个正四面体结构,硫原子位于四面体的中心,它的四个顶角上各有一个氧原子,其中的2个氧原子又分别与1个氢原子相结合。而这2个氢原子之一又可以与另一个硫酸分子上的氧原子通过氢键结合.致使大量的硫酸分子缔合在一起。因此浓硫酸是一种黏度很大的稠厚液体。硫酸的沸点特别高、化学性质十分稳定均与上述分子结构有关。

硫酸的应用

化学肥料工业是消耗硫酸的头号大户。生产1吨硫酸铵约需硫酸760千克;制造1吨过磷酸钙需要硫酸380千克;而生产1吨磷酸铵(氮磷复合肥)需要硫酸1400千克。

从地下开采出来的石油称为“原油”,它必须通过加工才能成为各种有用的石油产品(如汽油、煤油、柴油、润滑油、凡士林、沥青等)。一般精炼1吨原油需要消耗硫酸约24千克。

冶金工业也需要大量的硫酸。例如,铜、锌、镉、镍等金属的精炼常用电解的方法,而配制电解液就需要硫酸。许多金属制品需要电镀,如制造白铁皮需要镀锌,马口铁需要镀锡,还有很多金属构件要镀铬,等等。一般金属在电镀前都必须经过“酸洗”除锈,稀硫酸(15%)是常用的酸洗液。酸洗1吨钢材约需硫酸30千克。

还有汽车、拖拉机等动力交通工具都需配上蓄电池,以供启动马达、汽缸点火和照明等用,而目前绝大部分蓄电池都是由铅和硫酸制成的铅蓄电池。

原子能工业更是硫酸的特大用户。例如,提取核燃料铀需要大量的硫酸;核反应堆中铀棒的包裹材料必须使用金属锆,而冶炼1吨金属锆约需消耗2万吨硫酸。

在有机化学工业中,硫酸同样也是重要的原料。例如,生产1吨黏胶纤维大约需要1.2〜1.5吨硫酸;生产1吨“塑料王”(聚四氟乙烯)需要硫酸1.3吨;生产1吨尼龙-6需要硫酸0.3吨;生产各种有机农药、除草剂、染料、洗涤剂、香料,以及呋喃西林、阿司匹林、磺胺、维生素等药物和各种炸药(如TNT、硝化棉、硝化甘油和苦味酸等),硫酸都是不可缺少的原料。

因此,硫酸被誉为“化学工业的支柱”。一些经济学家甚至用“硫酸的年产量”来衡量一个国家或地区的化学工业发展水平。据统计,1996年我国硫酸的年产量已经达到1757万吨,超过美国,跃居世界第一位。但是人均占有量仅为15千克。2005年我国硫酸的年产量已经达到4462万吨,人均占有量也上升为37千克。

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