對濃硫酸三大特性的實驗探究

樊鵬程

對濃硫酸三大特性的實驗探究

樊鵬程

（四川省南部中學(xué)，四川南充 637300）

脫水性、吸水性、強(qiáng)氧化性是濃硫酸具有的三大特性。通過實驗對濃硫酸的特性進(jìn)行探究，驗證了一些基本結(jié)論，也獲得了一些新的認(rèn)識。

濃硫酸；特性；實驗；探究

脫水性、吸水性、強(qiáng)氧化性是濃硫酸具有的三大特性。《化學(xué)教師教學(xué)用書》（現(xiàn)行新課程高中化學(xué)必修Ⅰ）的第10頁，在“思考與交流”版塊中有這樣的敘述：如果把石蕊試紙沒入濃H2SO4中進(jìn)行測試，石蕊試紙會先變紅而后轉(zhuǎn)黑；如果露置在空氣中，濃H2SO4則會變稀，但如果把稀H2SO4露置在空氣中，其濃度變化卻不大。在第78頁還有這樣的敘述：濃H2SO4具有吸水性的特點(diǎn)，但稀H2SO4卻沒有。

問題是：把一定量的濃H2SO4露置在空氣中，一天以后吸水會變稀到什么程度？三天五天、十天半月呢？體積比為1∶l或1∶2的硫酸溶液也是稀H2SO4，把它露置在空氣中，它們會吸水變稀嗎？

帶著這些疑問，筆者對濃硫酸的三大特性作了實驗探究。

1　四則驗證實驗

［實驗1］把石蕊試紙浸入裝有2mL濃H2SO4的試管里。實驗結(jié)果：幾分鐘后，石蕊試紙溶化（解）了；而后的大約2h，溶液顏色出現(xiàn)了一系列變化，開始由橙色變?yōu)闇\棕色，再由淺棕色變?yōu)樽厣Ｗ罱K，溶液完全變?yōu)楹谏?/p>

［實驗2］取紅色石蕊試紙和藍(lán)色石蕊試紙各一張，分別放在表面皿上，再各滴加兩滴濃H2SO4。實驗結(jié)果：紅色石蕊試紙和藍(lán)色石蕊試紙都會變紅，但最終并沒有出現(xiàn)試紙變黑（炭化）的情況。

［實驗3］分別同時在一片濕濾紙和一片干濾紙上滴加2滴濃H2SO4。實驗結(jié)果：濕濾紙立即出現(xiàn)炭化變黑的現(xiàn)象，而干濾紙的紙纖維出現(xiàn)被溶解的一個空洞，但并沒有出現(xiàn)炭化變黑的現(xiàn)象。

［實驗4］在濃H2SO4中浸入溫度計水銀球一端再取出。實驗結(jié)果：溫度計升高9～10℃。

2　一個測定實驗

［實驗5］將兩個表面皿分別放在兩架托盤天平（感量1/l0）的左盤上。將l0mL濃H2SO4注入其中的一個表面皿內(nèi)，將20mL稀硫酸（10mL水與10mL濃H2SO4混合冷卻而成的溶液，w=63.3%）注入另一個表面皿內(nèi)。以濃H2SO4示例：調(diào)好天平后，在2min的時間內(nèi)，觀察注有濃H2SO4的天平的分度盤，天平指針發(fā)生偏移，指針5min左右移動1格，13min左右移動2格……。30min后，用硬紙片或紙板直接調(diào)天平并稱量吸水的質(zhì)量。最后根據(jù)不同時間（h），分別稱各個紙板的質(zhì)量，即為硫酸吸收空氣中的水以后增加的質(zhì)量（g），見表1。

表1　硫酸吸收空氣中的水以后增加的質(zhì)量

表2　稀硫酸吸水變化

3　結(jié)論

1）濃H2SO4有強(qiáng)的吸水性，可以作干燥劑使用。而稀H2SO4在吸水的強(qiáng)度、速度和量上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實用要求，所以稀H2SO4不宜作干燥劑使用。

2）在0.5h的時間節(jié)點(diǎn)，在吸水質(zhì)量上，濃H2SO4為0.8g，稀H2SO4為0.85g。這是因為，與10mL濃H2SO4在表面皿里所占的表面積相比，10mL濃H2SO4與10mL水混合而成的溶液的總表面積更大，因而在短時間內(nèi)吸水量更多。

3）紅色石蕊試紙和藍(lán)色石蕊試紙都會變紅，但最終并沒有出現(xiàn)試紙?zhí)炕兒诘那闆r。原因是，被滴加到試紙上后，濃H2SO4快速地分散到較大的面積上，因迅速吸收空氣中的水分而變成了稀H2SO4。而稀H2SO4的氧化能力較弱，盡管吸水會放熱，但溫度升高僅為9～10℃（實驗4數(shù)據(jù)），因而試紙并沒有出現(xiàn)炭化變黑的情況。

由此可見，對于書本上的一些結(jié)論，不可盲目全信，要大膽質(zhì)疑，小心求證。如果條件具備，要多進(jìn)行實驗，用事實說話。

Three Characteristics of Concentrated Sulfuric Acid Experimental Inquiry

Fan Peng-cheng

Dehydration，water absorption，strong oxidizing properties of concentrated sulfuric acid are the three have.In this paper，the characteristics of concentrated sulfuric acid experiments to explore，to verify some basic conclusions，also received some new understanding.

concentrated sulfuric acid；characteristics；experiment；inquiry

G633.8

B

1003-6490（2016）06-0107-01

2016-05-03

樊鵬程（1970—），男，四川南部人，高級教師，主要從事高中化學(xué)教學(xué)工作。