基础化学：硫酸与硝酸的反应

1.硫酸

纯硫酸是无色、无臭、难挥发的油状液体。市售浓硫酸的质量分数为98%，密度为1.84g/cm3。硫酸是工业上重要的“三酸”之一。

思考与交流　在初中化学里，已经学过用金属与稀酸（稀硫酸或稀盐酸）反应制取氢气。那么，能不能用浓硫酸代替上述的稀硫酸呢？为什么？

（1）浓硫酸的脱水性

浓硫酸具有很强的腐蚀性，能从含碳、氢、氧元素的有机化合物中，把氢、氧两种元素按照组成水的比例夺取出来，使有机物炭化，这也是平时说的“脱水”。例如：

所以，浓硫酸能严重地破坏动物组织，有强烈的腐蚀性，使用时要注意安全。

（2）浓硫酸的吸水性

浓硫酸对水有强烈的亲和作用，能与水以任意比例混溶，并放出大量热。因此，实验室常用浓硫酸作干燥剂。在配制硫酸溶液时，切勿把水倒入浓硫酸中！应该边搅动，边将浓硫酸缓缓地倒入水中，以免因局部过热使硫酸溅出，造成灼伤。

（3）浓硫酸的氧化性

浓硫酸几乎能和所有的金属（金、铂除外）起氧化还原反应。

【实验7-3】在试管中加入2mL浓硫酸，放入一铜片后，立即用带导管的胶塞塞紧，加热。把放出的气体通入紫色石蕊溶液中，观察实验现象。

从实验可以看出，浓硫酸与铜的反应除生成该金属的硫酸盐外，还生成了二氧化硫和水。

反应中，铜从0价升高到+2价，硫从+6价降低到+4价，因此，浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂。

此外，在加热条件下，浓硫酸还能与一些非金属起氧化还原反应。例如：

值得注意的是，铝、铁、铬等金属在冷的浓硫酸中因被氧化在其表面生成了一层致密的氧化物膜，阻止金属继续与酸反应，这种现象叫做金属的钝化。工业上，利用这种钝化作用，把浓硫酸装在铁罐中贮存和运输。

硫酸是最重要的化工产品之一，使用非常广泛。硫酸可用于生产化肥、农药、医药、染料、蓄电池等，在冶金工业、机械制造业以及化纤、石油、制革工业上，都大量使用到硫酸。在实验室里，硫酸也是一种常用的试剂。

2.硝酸

纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。一般市售浓硝酸质量分数约为69%，质量分数大于98%的浓硝酸极易挥发，与空气中的水蒸气形成酸雾，故称发烟硝酸。

（1）浓硝酸的不稳定性

在光或热的作用下，浓硝酸不稳定，易发生分解。

因此，通常将浓硝酸用棕色瓶盛放，保存在阴凉避光处。

（2）硝酸的氧化性

与浓硫酸一样，硝酸也具有氧化性，几乎能与所有金属（除金、铂等以外）和一些非金属发生氧化还原反应。

【实验7-4】取2支试管，分别加入2mL 0.5mol/L稀硝酸和浓硝酸，再各放入一小片铜片，观察反应生成气体的颜色及溶液的颜色。

浓硝酸和稀硝酸都能与铜发生反应，前者反应激烈，有红棕色气体（NO2）产生；后者反应缓慢，有无色气体（NO）产生，该气体在试管口又变成红棕色。反应方程式为(www.xing528.com)

冷的浓硝酸也能使铝、铁等金属发生“钝化”，因此可用铝槽车贮运浓硝酸。

浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1∶3）称为“王水”。它的氧化能力更强，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。

此外，硝酸还能使许多非金属如碳、硫、磷等氧化。例如：

硝酸是重要的化工原料，也是工业上重要的“三酸”之一。硝酸有着广泛的用途，可以用来制造氮肥、农药、炸药、塑料和染料等。硝酸也是实验室里的一种常用试剂。

课堂反馈

1.选择题：

（1）浓硝酸应避光保存，是因为它具有（　）。

A.强氧化性　B.强酸性　C.不稳定性　D.挥发性

（2）常温下，能使金属铁、铝发生钝化的是（　）。

A.氢硫酸　B.浓盐酸　C.浓硝酸　D.稀硫酸

（3）下列物质中，不能与铜发生反应的是（　）。

A.浓硝酸　B.浓硫酸　C.稀盐酸　D.稀硝酸

2.解释下列现象：

（1）浓硫酸放在敞口容器中，质量会增大。

（2）蔗糖与浓硫酸作用会炭化。

（3）铜与浓硫酸反应，不产生H2，而产生SO2。

3.写出下列变化的化学方程式。

S→SO2→SO3→H2SO4→CuSO4→Cu

4.下列各物质之间能否发生反应？若能反应，请写出发生反应的化学方程式。

（1）盐酸与氢氧化钠

（2）氯化铵和硝酸银

（3）铜和稀硝酸

（4）硫酸钾和氯化钠

（5）氯化铵和氢氧化钾