新高考化学一轮复习考点巩固练习25 盐酸、硫酸、硝酸浓度的变化对化学性质的影响（解析版）

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浓盐酸、浓硝酸和浓硫酸的对比
一、盐酸
盐酸是氢氯酸的俗称，是氯化氢(HCl)气体的水溶液，1体积的水大约能溶解500体积的HCl。盐酸为无色透明的一元强酸，盐酸具有极强的挥发性，因此打开盛有浓盐酸的容器后能在其上方看到白雾，实际为氯化氢挥发后与空气中的水蒸气结合产生的盐酸小液滴。浓盐酸有刺激性气味和强腐蚀性。易溶于水、乙醇、乙醚和油等。浓盐酸为含38%氯化氢的水溶液，相对密度1.19，3.6%的盐酸，pH值为0.1。
1．稀盐酸具有酸的通性。
2．盐酸溶液中的H+具有氧化性，能与金属活动性顺序表(H)前的金属反应生成H2,Cl-具有还原性，随着盐酸浓度的增大，还原性逐渐增强。如：二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气。
3．当盐酸与某些物质反应，体现出其酸的通性时，其浓度变化对化学性质的影响一般遵循浓度对化学反应速率的影响，当盐酸的浓度增大时，其化学反应速率加快；当盐酸的浓度减小时，其化学反应速率减慢。
4．当二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气时，随着反应的进行，盐酸的浓度会逐渐减小，盐酸的还原性会逐渐减弱，直至反应停止。
5．盐酸具有很强的挥发性，当盐酸敞口放置或密封不严时，均会造成溶液浓度减小或溶质减少。
6．盐酸还能参与许多有机反应，如酚醛树酯的制备；氯化氢与烯烃或炔烃发生加成，氯化氢还能与醇反应生成卤代烃等等。
二、硫酸
纯硫酸是一种无色无味油状液体。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3%，其密度为1.84g·cm-3，其物质的量浓度为18.4ml·L-1。98.3%时，熔点：10℃；沸点：338℃。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量的热，因此浓硫酸稀释时应该"酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅"。
由于浓硫酸中含有大量未电离的硫酸分子(强酸溶液中的酸分子不一定全部电离成离子，酸的强弱是相对的)，所以浓硫酸具有吸水性、脱水性(俗称炭化，即腐蚀性)和强氧化性等特殊性质；而在稀硫酸中，硫酸分子已经完全电离，所以不具有浓硫酸的特殊化学性质。发烟硫酸是无色或棕色油状稠厚的发烟液体(棕色是因为其中含有少量铁离子)，具有强烈刺激性臭味，吸水性很强，与水可以任何比例混合，并放出大量稀释热。所以进行稀释浓硫酸的操作时，应将浓硫酸沿容器壁慢慢注入水中，并不断用玻璃棒搅拌。
浓硫酸，俗称坏水，化学分子式为H₂SO₄，是一种具有高腐蚀性的强矿物酸。坏水指质量分数大于或等于70%的硫酸溶液。浓硫酸在浓度高时具有强氧化性，这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一。同时它还具有脱水性，强氧化性，强腐蚀性，难挥发性，酸性，吸水性等。
硫酸的浓稀概念有一个大概的标准：最高的发烟硫酸密度约为2，含游离的SO3约60%。一般来说密度为1.84g/mL的硫酸叫浓硫酸(注：一般认为浓度70%以上硫酸的叫浓硫酸)其中折合含SO3的量达到82%，它的浓度为18 ml/L，中等浓度的是指密度在1.5到1.8左右，它们的浓度分别是在9.2ml/L到16ml/L。那么稀硫酸是指密度在1.5g/mL以下，浓度在9.2ml/L以下。
1．强腐蚀性
浓硫酸具有很强的腐蚀性，若实验时是不小心溅到皮肤或衣服上，应立即用大量水冲洗，尽量减少浓硫酸在皮肤上停留的时间，就算其溶于水会有热量放出，但是大量事实证明，冲洗时流水会带走热量，产生的热对人体几乎无影响(切记不可用布擦，因为浓硫酸有强脱水性，接触皮肤后会使之炭化，用布会擦就会擦掉皮肤组织。但若需在试卷上作答，则以课本内容为准)，然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液(切不可用氢氧化钠等强碱)。严重的应立即送往医院。若实验时滴落在桌面上，则用布擦干即可。
2．吸水性
将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中，其质量将增加，密度将减小，浓度降低，体积变大，这是因为浓硫酸具有吸水性，能吸附空气中的水。
（1）常做干燥剂
浓硫酸常做为洗气装置，浓硫酸熟知的除了能够吸收空气中的水外，还可以干燥中性和酸性气体。
例如中性气体:CO、氧气、氮气和所有的稀有气体
酸性气体：HCI气体、二氧化碳、二氧化硫
（2）浓硫酸不能用作碱性气体(例如氨气)的洗气装置，因为浓硫酸与氨气反应。浓硫酸还不可干燥溴化氢、碘化氢，硫化氢等还原性气体。
（3）需要特别注意的是，硫酸不能干燥二氧化氮，因为NO2溶于浓硫酸生成亚硝基硫酸等一些物质
注：向五水硫酸铜中滴加浓硫酸，固体颜色会由蓝色变成白色，五水硫酸铜失去了结晶水，发生了化学变化；而对浓硫酸来说是体现了浓硫酸的吸水性。此项应特别注意，CuSO4·5H2O=CuSO4+5H2O是化学变化。
3．脱水性
脱水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸的性质，即浓硫酸有脱水性且脱水性很强。
脱水性是浓硫酸的化学特性，物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程，反应时，浓硫酸按水分子中氢氧原子数的比(2∶1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子。
蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物，被脱水后生成了黑色的炭(炭化)，并会产生二氧化硫，故实验一定要在通风良好的情况下进行，否则有一定危险。
浓硫酸反应过程分两步，先是蔗糖C12H22O11在浓硫酸作催化剂作用下脱水，生成碳和水(试验后蔗糖会变黑，黑的的就是碳颗粒):
C12H22O11 硫酸
12C+11H2O;
第二步，脱水反应产生的大量热让浓硫酸和C发生反应:
C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O。
利用脱水性，能够催化一些有机反应。
乙烯实验室制法(浓硫酸作催化剂，脱水剂) CH3CH2OH CH2＝CH2↑ + H2O
4．强氧化性
（1）金属反应
①常温下，浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。主要原因是硫酸分子与这些金属原子化合，生成致密的氧化物薄膜，防止氢离子或硫酸分子继续与金属反应，如铁一般认为生成Fe3O4。
②加热时，浓硫酸可以与除铱，钌，金，铂之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身一般被还原成SO2。
Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
2Fe + 6 H2SO4 (浓) Fe2(SO4)3+ 3 SO2↑ + 6 H2O
Zn+2 H2SO4 (浓) ZnSO4 + SO2↑+2 H2O
在上述反应中，硫酸表现出了强氧化性和酸性。
（2）热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO2。在这类反应中，浓硫酸只表现出氧化性。
C + 2 H2SO4 (浓) CO2↑ + 2 SO2↑ + 2 H2O
S + 2 H2SO4 (浓) 3 SO2↑ + 2 H2O
2P + 5 H2SO4 (浓) H3PO4 + 5 SO2↑ + 2 H2O
（3）跟其他还原性物质反应
浓硫酸具有强氧化性，实验室制取H2S、HBr、HI等还原性气体不能选用浓硫酸做干燥剂。
H2S + H2SO4 (浓) =S↓ + SO2↑ + 2 H2O
2HBr + H2SO4 (浓) = Br2↑ + SO2↑ + 2 H2O
2HI + H2SO4 (浓) = I2↑ + SO2↑ + 2 H2O
5．难挥发性
(高沸点)制氯化氢、硝酸等(原理：利用难挥发性酸制易挥发性酸) 如，用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体。
2NaCl(固)+ H2SO4 (浓) Na2SO4+2HCl↑
Na2SO3+ H2SO4 ==Na2SO4+H2O+ SO2↑
再如，利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气体。利用了浓硫酸的吸水性，吸收了浓盐酸中的水。
6．酸性
制化肥，如氮肥、磷肥等。
2NH3+ H2SO4 ==(NH4)2SO4
NH3+ H2SO4 ==NH4HSO4
Ca3(PO4)2+2 H2SO4 ==2CaSO4+Ca(H2PO4)2
三、硝酸
硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性、挥发性、不稳定的强酸。化学式：HNO3。熔点：-42℃，沸点：78℃，易溶于水，常温下纯硝酸溶液无色透明。
硝酸不稳定，遇光或热会分解而放出二氧化氮，分解产生的二氧化氮溶于硝酸，从而使外观带有浅黄色 ，应在棕色瓶中于阴暗处避光保存，也可保存在磨砂外层塑料瓶中(不太建议)，严禁与还原剂接触。
浓硝酸是强氧化剂，遇有机物、木屑等能引起燃烧。含有痕量氧化物的浓硝酸几乎能与除铝和含铬特殊钢之外的所有金属发生反应，而铝和含铬特殊钢与浓硝酸发生钝化；与乙醇、松节油、焦炭，有机碎渣的反应非常剧烈。
硝酸在工业上主要以氨氧化法生产，用以制造化肥、炸药、硝酸盐等；在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。
浓盐酸和浓硝酸按体积比3:1混合可以制成具有强腐蚀性的王水。
硝酸的酸酐是五氧化二氮(N2O5)。
【专题精练】
一、盐酸浓度的变化对化学性质的影响
1．为了探究反应速率的影响因素，某同学通过碳酸钙与稀盐酸的反应，绘制出收集到的CO2体积与反应时间的关系图(0～t1、t1～t2、t2～t3的时间间隔相等)。下列说法正确的是
A．0～t1时间段，CO2的化学反应速率v＝(ml·L−1·min−1)
B．t1～t2与0～t1比较，反应速率加快的原因可能是产生的CO2气体增多
C．根据(V3－V2)＜(V2－V1)，推测反应速率减慢的原因可能是盐酸浓度减小
D．t4在后，收集到的气体的体积不再增加说明碳酸钙消耗完全
【答案】C
【分析】
根据图象知，曲线的斜率为该反应的化学反应速率，斜率越大其反应速率越大，相同的时间段里，收集到气体最多；反应开始，因为反应放热，使反应温度升高，反应速率加快，随着反应进行，盐酸浓度减小，反应速率减慢；当盐酸完全反应后，二氧化碳的量不再变化。
【解析】
A项、0-t1时间段，CO2的体积变化量为V1，则CO2的化学反应速率υ=V1/t1(L/min)，故A错误；
B项、t1-t2与0-t1比较，反应速率加快的原因可能是反应放热，使反应温度升高，反应速率加快，故B错误；
C项、根据(V3-V2)