【无机化学】硫酸

纯硫酸是无色油状液体，283.4K时凝固，加热时灰放出SO₃直至酸的浓度降低到98.3%，这时它成为恒沸溶液，沸点为611K。硫酸溶液是强的二元酸。100%的硫酸具有相当高的导电率，这是由它的自偶电离生成以下两种离子所致：

2H₂SO₄⇄H₃SO+ 4+HSO- 4

在硫酸溶剂体系中，使溶剂阴离子HSO- 4，增加的化合物起碱的作用，使H₃SO+ 4增加的化合物起酸的作用：

KNO₃+H₂SO₄ → K⁺+HSO- 4+HNO3

CH₃COOH+H₂SO₄ →CH₃C（OH）+ 2+HSO- 4

HSO₃F+H₂SO₄ →H₃SO+ 4+SO₃F^-

HNO₃+2H₂SO₄→NO+ 2+H₃O⁺+2HSO- 4

硫酸能与水任意比例混合，以氢键形成一系列水合物，故浓硫酸具有强力的吸水性，在工业上和实验室常用做干燥剂，如干燥氯气、氢气和二氧化碳等。同时，它还能从一些有机化合物中夺取与水分子组成相当的氢和氧，使这些有机物碳化。

C₁₂H₂₂O₁₁(蔗糖)=12C+11H₂O （反应条件：浓硫酸）

浓硫酸又是一个强脱水剂，能严重地破坏动植物的组织，如损坏衣服和皮肤等，使用时必须注意安全。

浓硫酸是一种氧化性酸，加热时氧化性更显著，可以氧化许多非金属和金属。但金和铂甚至在加热时也不与浓硫酸作用。此外冷浓硫酸（93%以上）不和铁、铝等金属作用，因为铁和铝的表面在冷浓硫酸中被钝化，故可将浓硫酸装在钢罐中运输。

浓硫酸是化学工业中重要的化工原料，硫酸年产量可衡量一个国家的重化工生产能力。大量用于肥料工业中制造过磷酸钙和硫酸铵；用于石油精炼、炸药生产以及制造各种矾、染料、颜料、药物等。

硫酸能形成酸式盐和正盐。碱金属元素能形成稳定的固态酸式硫酸盐。在碱金属的硫酸盐溶液内加入过量的硫酸便有酸式硫酸盐生成：

Na₂SO₄+H₂SO₄=2NaHSO₄

酸式硫酸盐均易溶于水，也容易熔化。加热到熔点以上，它们即转变为焦硫酸盐M₂S₂O₇，再加强热，就进一步分解为正盐和三氧化硫。

一般硫酸盐都易容于水。硫酸根略溶，碱土金属（除Be和Mg外）和铅的硫酸盐微溶。可溶性硫酸盐从溶液中析出的晶体常常带有结晶水如CuSO₄·5H₂O，FeSO₄·7H₂O、Na₂SO₄·H₂O等。除了碱金属和碱土金属外，其它硫酸盐都有不同程度的水解。

多数硫酸盐由形成复盐的趋势，在复盐中的两种硫酸盐是同晶型的化合物，这类复盐又叫矾。常见的复盐有两类：一类的组成通式是MI 2SO₄·M^IISO₄·6H₂O（其中M^I=NH+ 4、K⁺、Rb⁺、Cs^+，MII=Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Mg²⁺）；另一类组成的通式是MI 2SO₄·MIII 2（SO₄）₃·24H₂O。