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硫酸是化学工业中最重要的无机酸之一。它的化学式是H₂SO₄,由两个氢原子、一个硫原子和四个氧原子组成。硫酸具有强腐蚀性、脱水性和氧化性,是许多化学反应的重要试剂。
硫酸具有独特的物理性质。纯硫酸是无色、无味的油状液体,密度为1.84克每立方厘米,比水重很多。它的沸点高达337摄氏度,熔点为10.31摄氏度。硫酸具有强烈的吸水性和脱水性,能够从空气中吸收水分。
硫酸具有多种重要的化学性质。首先,它是强酸,在水中完全电离产生氢离子和硫酸根离子。其次,硫酸具有强腐蚀性,能够破坏有机物质。第三,它具有脱水性,能够夺取化合物中的水分子。最后,浓硫酸还具有强氧化性,能够氧化多种物质。
硫酸的工业制备采用接触法,这是一个三步过程。第一步是燃烧硫磺,硫与氧气反应生成二氧化硫。第二步是催化氧化,在五氧化二钒催化剂作用下,二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫。第三步是吸收反应,三氧化硫与水反应生成硫酸。这种方法效率高,是现代硫酸工业的主要生产方式。
硫酸在工业中有着极其广泛的应用。在化工领域,它是制造化肥和染料的重要原料。在冶金工业中,硫酸用于金属的精炼和提纯。石油工业利用硫酸进行石油精制。医药工业中,硫酸参与多种药物的合成过程。此外,硫酸还是蓄电池中电解液的主要成分。硫酸被称为化学工业之母,足见其重要地位。