通過(guò)初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道三大強(qiáng)酸為鹽酸（HCl）、硫酸（H₂SO₄）、硝酸（HNO₃），在高中的化學(xué)學(xué)習(xí)中，又有三種酸也加入強(qiáng)酸行列，分別是高氯酸（HClO₄）、氫溴酸（HBr）、氫碘酸（HI），其中高氯酸的酸性為所有無(wú)機(jī)酸中最強(qiáng)，而氫溴酸、氫碘酸的酸性則比鹽酸還要強(qiáng)。下面我們就一起具體地認(rèn)識(shí)一下這六大強(qiáng)酸及應(yīng)用！

1

鹽酸 HCl

簡(jiǎn)介:

1、鹽酸是氫氯酸的俗稱，是氯化氫(HCl)氣體的水溶液，為無(wú)色透明的一元強(qiáng)酸；工業(yè)上用的鹽酸常因含有FeCl₃等雜質(zhì)而略帶黃色。有刺激性氣味、有酸味。常用的濃鹽酸中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%~38%，密度為1.19g/cm³，物質(zhì)的量濃度約為12.0mol·L^-1。

注意：濃鹽酸易揮發(fā)，敞口放置溶質(zhì)HCl氯化氫質(zhì)量減小，溶劑質(zhì)量不變，溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小。濃硫酸具有吸水性，敞口放置吸收空氣中的水，溶劑質(zhì)量增加，溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小。 

2、鹽酸的首次發(fā)現(xiàn)：公元800年的一個(gè)信奉伊斯蘭教，名為賈比爾·伊本·哈揚(yáng)的阿拉伯化學(xué)家/煉金師，將氯化鈉和硫酸混合從而第一次制取了鹽酸。

3、鹽酸是一種重要的化工產(chǎn)品，用于金屬除銹、制造藥物（如鹽酸麻黃素、氯化鋅）等。人體胃液中也含有少量的鹽酸，幫助消化。

4、鹽酸的特性

（1）濃鹽酸具有揮發(fā)性。打開(kāi)濃鹽酸的試劑瓶，會(huì)觀察到瓶口有白霧出現(xiàn)，那是因?yàn)閺臐恹}酸瓶中揮發(fā)出的氯化氫氣體與空氣中的水蒸氣接觸，形成鹽酸小液滴，故在開(kāi)啟的瓶口處形成白霧，不是白煙。在化學(xué)中“煙”是指細(xì)小的固體顆粒，“霧”是指液態(tài)的小液滴。 

（2）濃鹽酸具有強(qiáng)烈的腐蝕性。使用時(shí)要注意安全。

（3）鹽酸的通性：①使指示劑變色；②與金屬反應(yīng)制取氫氣；③與金屬氧化物反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和水；④與鹽反應(yīng)，生成另一種酸和另一種鹽。

（4）還原性

①4HCl(濃)+MnO₂MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑（實(shí)驗(yàn)室制取氯氣）

②2KMnO₄+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O

③NaClO+2HCl=NaCl+Cl₂↑+H₂O(氯元素的歸中反應(yīng))

（5）強(qiáng)酸制弱酸：CH₃COONa+HCl=CH₃COOH+NaCl

5、工業(yè)制鹽酸：H₂+Cl₂2HCl然后用水吸收，在合成塔內(nèi)完成。

6、實(shí)驗(yàn)室制鹽酸：2NaCl(s)+H₂SO₄(濃)=Na₂SO₄+2HCl↑

7、離子反應(yīng)中的拆與不拆：濃鹽酸濃度為37%~38%，溶液中主要以離子形式存在，所以在書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)濃鹽酸要拆開(kāi)。

如濃鹽酸與共熱制氯氣4HCl(濃)+MnO₂MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑的離子方程式為4H⁺ + 2Cl^- + MnO₂Mn²⁺ +Cl₂↑+2H₂O。

2

H₂SO₄ 硫酸

簡(jiǎn)介:

1、無(wú)水硫酸為無(wú)色粘稠的油狀液體，為二元無(wú)機(jī)強(qiáng)酸。有酸味，實(shí)驗(yàn)室常用濃硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，密度為1.84g/cm³，物質(zhì)的量濃度約為18.4mol·L^-1。

2、濃硫酸在打開(kāi)瓶蓋后瓶口上方無(wú)明顯現(xiàn)象。

3、硫酸的首次發(fā)現(xiàn)：硫酸發(fā)現(xiàn)于公元8世紀(jì)，阿拉伯煉丹家賈比爾通過(guò)干餾硫酸亞鐵晶體得到硫酸。

4、硫酸是一種重要的化工原料，用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、火藥、染料、冶煉金屬、精煉石油和金屬除銹等。利用濃硫酸的吸水性，實(shí)驗(yàn)室中常用它做干燥劑。

5、濃硫酸的特性及應(yīng)用

（1）濃硫酸具有吸水性，可做干燥劑。如果濃硫酸長(zhǎng)期露置在空氣中，會(huì)吸收空氣中的水蒸氣，使?jié)饬蛩岬娜苜|(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小。濃硫酸能夠干燥不和它反應(yīng)的氣體，如O₂、H₂、CO₂、等，但不能干燥能和它反應(yīng)的NH₃． 

（2）濃硫酸具有脫水性。它能奪取紙張、木材、皮膚（都由碳、氫、氧等元素的化合物組成）里的水分，生成黑色的炭。所以使用濃硫酸時(shí)要格外小心，如果不慎將濃硫酸沾到皮膚或衣服上，應(yīng)立即用大量和水沖洗，然后涂上３%～５%的碳酸氫鈉溶液。

C₁₂H₂₂O₁₁12C+11H₂O

C+2H₂SO₄(濃)CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O

（3）濃硫酸具有強(qiáng)烈的腐蝕性。使用時(shí)要注意安全。

（4）濃硫酸的稀釋：濃硫酸溶于水時(shí)會(huì)放出大量的熱，這是因?yàn)榱蛩崤c水結(jié)合成水合物的過(guò)程中放出的熱量大于其分子擴(kuò)散過(guò)程中吸收的熱量。所以在稀釋濃硫酸時(shí)絕對(duì)不可將水倒入濃硫酸中，而是要把濃硫酸沿器壁慢慢注入水里，并用玻璃棒不斷攪拌，使產(chǎn)生的大量的熱迅速擴(kuò)散。

注意：在稀釋濃硫酸時(shí)，一定要把濃硫酸沿器壁慢慢倒入水中，并不斷攪拌。切不可將水倒進(jìn)濃硫酸中，可簡(jiǎn)單的記為十二字真言“酸入水，沿器壁，緩慢倒，不斷攪”。如果水倒進(jìn)濃硫酸中，由于水的密度小，浮在硫酸的上面，硫酸溶解時(shí)放出的熱量不易散失，使水暴沸，帶著酸向四處飛濺，有可能發(fā)生意外。

（5）常溫下濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。

（6）濃硫酸的強(qiáng)氧化性和酸性

①加熱時(shí)，濃硫酸可以與除金、鉑之外的所有金屬反應(yīng)，生成高價(jià)金屬硫酸鹽，本身一般被還原成二氧化硫。

Cu+2H₂SO₄(濃)CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

在上述反應(yīng)中，硫酸表現(xiàn)出了強(qiáng)氧化性和酸性。

②熱的濃硫酸可將碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)氧化到其高價(jià)態(tài)的氧化物或含氧酸，本身被還原為二氧化硫。

C+2H₂SO₄(濃)CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O

S+H₂SO₄(濃)2SO₂↑+2H₂O

2P+5H₂SO₄(濃)=2H₃PO₄+5SO₂↑+2H₂O

在這類反應(yīng)中，濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性。

③與其他還原性物質(zhì)反應(yīng)

濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，實(shí)驗(yàn)室制取硫化氫、溴化氫、碘化氫等還原性氣體不能選用濃硫酸。

H₂S+H₂SO₄(濃)=S↓+SO₂↑+2H₂O

2HBr+H₂SO₄(濃)=Br₂↑+SO₂↑+2H₂O

2HI+H₂SO₄(濃)=I₂↓+SO₂↑+2H₂O

（7）作催化劑

①制取乙烯時(shí)作催化劑

原理：CH₃CH₂OHC₂H₄↑+H₂O

生成副產(chǎn)品乙醚：

2CH₃CH₂OHCH₃CH₂OCH₂CH₃+ H₂O

凈化：雜質(zhì)為CO₂、SO₂、H₂O，可用NaOH溶液除去CO₂、SO₂，再用濃硫酸干燥。

【小竅門(mén)：要除去中性氣體中的酸性氣體，用強(qiáng)堿溶液或堿石灰吸收。如：C₂H₄中的混有的CO₂、SO₂用NaOH溶液吸收除去。還可用CuSO₄或Pb(NO₃)₂等溶液除去?！?/span>

收集：用排水法收集

檢驗(yàn)：溴水或酸性KMnO₄溶液（褪色）。

②制取乙酸乙酯時(shí)作催化劑：

CH₃COOH + C₂H₅OHCH₃COOC₂H₅ + H₂O

 濃硫酸做催化劑和脫水劑。

③甲苯與濃硝酸在濃硫酸、加熱的條件下生成炸藥TNT：

+3HNO₃+3H₂O。

④酯類的水解，稀硫酸作催化劑

CH₃COOCH₂CH₃ + H₂OCH₃COOH+ CH₃CH₂OH

（8）鉛蓄電池（濃硫酸做電解質(zhì)溶液）

（負(fù)極—Pb，正極—PbO₂，電解液— 濃硫酸）

總反應(yīng)：PbO₂ +Pb + 2H₂SO₄2PbSO₄ + 2H₂O

放電：

負(fù)極：Pb + SO₄^2--2e^-＝PbSO₄

正極：PbO₂ +4H⁺ + SO₄^2- + 2e^-＝ PbSO₄+ 2H₂O

【放電時(shí)二氧化鉛電極上發(fā)生還原反應(yīng)，鉛電極上發(fā)生氧化反應(yīng)。充電時(shí)，二氧化鉛電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，鉛電極上發(fā)生還原反應(yīng)?！?/span>

充電：

陰極： PbSO₄ + 2H⁺ ＋ 2e^-= Pb+H₂SO₄ 

陽(yáng)極： PbSO₄ + 2H₂O － 2e^-= PbO₂ + H₂SO₄ + 2H⁺

5、工業(yè)制硫酸：

①制取二氧化硫（沸騰爐）：24FeS₂+11O₂=高溫=8SO₂+2Fe₂O₃

②將二氧化硫溶于水變成亞硫酸（接觸室）：2SO₂+O₂?（加熱、催化劑）2SO₃

③亞硫酸氧化得硫酸（吸收塔）：SO₃+H₂O=H₂SO₄。

6、離子反應(yīng)中的拆與不拆：濃硫酸、濃磷酸與固體的反應(yīng)不能寫(xiě)成離子方程式。

如濃硫酸與銅片共熱不能寫(xiě)成：Cu+ 4H⁺＋SO₄^2-＝CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O，濃硫酸不拆，應(yīng)該是：Cu＋2H₂SO₄（濃）＝CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O。

解釋：濃硫酸中的水很少，不能電離，以分子的形式存在；該反應(yīng)生成的水被濃硫酸吸收，所以生成的CuSO₄不能也電離。

3

硝酸 HNO₃

簡(jiǎn)介:

1、硝酸為無(wú)色、易揮發(fā)、具有刺激性氣味的液體，易溶于水。濃硝酸常因?yàn)槿芙庥?/span>NO₂而呈黃色。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%的硝酸為常用濃硝酸。98%以上的硝酸稱之為發(fā)煙硝酸。

2、硝酸的首次發(fā)現(xiàn)：公元八世紀(jì)，阿拉伯煉金術(shù)士賈比爾·伊本·哈揚(yáng)(Jabir ibn Hayyan)在干餾硝石的時(shí)候發(fā)現(xiàn)并制得了硝酸。同時(shí)，他也是鹽酸、硫酸和王水的發(fā)現(xiàn)者。

3、濃硝酸的特性及應(yīng)用：

（1）濃硝酸不穩(wěn)定，受熱或光照易分解

4HNO₃O₂↑+ 4NO₂↑+ 2H₂O

（2）強(qiáng)氧化性

①3FeO+10HNO₃(稀)=3Fe(NO₃)₃+NO↑+5H₂O

硝酸表現(xiàn)出了強(qiáng)氧化性和酸性。

②金屬與HNO₃反應(yīng)

Cu+4HNO₃（濃）=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O

3Cu+8HNO₃（?。?/span>=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

注意：濃硝酸與Cu反應(yīng)時(shí)，若Cu過(guò)量，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)濃硝酸的還原產(chǎn)物為NO₂，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸變稀，其還原產(chǎn)物將為NO，最終應(yīng)得到NO₂與NO的混合氣體，可利用氧化還原反應(yīng)過(guò)程中化合價(jià)升降總數(shù)相等的守恒規(guī)律求解有關(guān)Cu、HNO₃和混合氣體之間的量的關(guān)系。

③非金屬與HNO₃反應(yīng)

C+4HNO₃ (濃) CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，

S+6HNO₃ (濃) H₂SO₄+6NO₂↑+2H₂O。

（3）鈍化

常溫時(shí)，冷的濃硝酸、濃硫酸可使鋁、鐵表面生成致密的氧化膜，阻止酸與金屬的進(jìn)一步反應(yīng)，這種現(xiàn)象叫鈍化。鈍化其實(shí)也是硝酸強(qiáng)氧化性的表現(xiàn)，利用金屬Al和Fe的這種性質(zhì)，我們可以用Al或Fe制的容器來(lái)盛裝濃硫酸或濃硝酸。

（4）鐵與稀硝酸的反應(yīng)

稀硝酸與少量鐵反應(yīng)：Fe+4HNO₃(稀)=Fe(NO₃)₃+NO↑+2H₂O

稀硝酸與過(guò)量鐵反應(yīng)：3Fe+8HNO₃(稀)=3Fe(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

（5）硝基苯

（6）蛋白質(zhì)的變色反應(yīng)

濃HNO₃只能使含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)變黃色。

（7）硝酸酯

硝酸可以與醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的硝酸酯。

（8）甲苯與濃硝酸在濃硫酸、加熱的條件下生成炸藥TNT：

+3HNO₃+3H₂O。

（9）制炸藥：甘油與硝酸反應(yīng)生成三硝酸甘油酯。

（10）硝酸與纖維素反應(yīng)生成硝化纖維。

以濃硫酸作催化劑，纖維素與硝酸反應(yīng)制得纖維素硝酸酯：

 5、工業(yè)制硝酸

4NH₃+5O₂=（催化劑、△）4NO+6H₂O

（反應(yīng)條件：800度高溫，催化劑鉑銠合金作用下） 

2NO+O₂=2NO₂ 

3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO

6、離子反應(yīng)中的拆與不拆：濃硝酸，應(yīng)拆開(kāi)。

如濃硝酸與銅的反應(yīng)：Cu+4HNO₃（濃）=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O，寫(xiě)成離子方程式為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O。

7、離子共存問(wèn)題

在水溶液中，NO₃^－本無(wú)氧化性，但當(dāng)水溶液中有大量H⁺存在時(shí)，NO₃^－就表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，如在有H⁺、NO₃^－存在的溶液中不能與Fe²⁺、S^2－、I^－、SO₃^2－、Br^－等還原性離子共存。

8、關(guān)于硝酸的計(jì)算

可利用電子得失守恒進(jìn)行計(jì)算。

4

高氯酸 HClO₄

簡(jiǎn)介:

高氯酸又名過(guò)氯酸，化學(xué)式為HClO₄，無(wú)水物為無(wú)色透明的發(fā)煙液體。高氯酸是一種強(qiáng)酸，有強(qiáng)烈的腐蝕性、刺激性，酸酐為Cl₂O₇。高氯酸在無(wú)機(jī)含氧酸中酸性最強(qiáng)。高氯酸是強(qiáng)氧化劑，與有機(jī)物、還原劑、易燃物（如硫、磷等）接觸或混合時(shí)有引起燃燒爆炸的危險(xiǎn)。

5

氫溴酸 HBr

簡(jiǎn)介:

1、氫溴酸(化學(xué)式：HBr)是溴化氫的水溶液，微發(fā)煙，有刺激性酸味。見(jiàn)光、露置空氣或久貯逐漸變黃成棕色。有強(qiáng)還原性。有很強(qiáng)烈腐蝕性。

2、離子反應(yīng)中的拆與不拆：氫溴酸是強(qiáng)酸，酸性比鹽酸還要強(qiáng)，在水中完全電離，所以需拆開(kāi)。

6

氫碘酸 HI

簡(jiǎn)介:

1、氫碘酸(化學(xué)式：HI)是碘化氫的水溶液，是種非氧化性酸。氫碘酸是一種強(qiáng)酸，還原性強(qiáng)，還原性大于鹽酸和氫溴酸。有強(qiáng)腐蝕性，能灼傷皮膚。

2、離子反應(yīng)中的拆與不拆：氫碘酸是強(qiáng)酸，酸性比鹽酸還要強(qiáng)，在水中完全電離，所以需拆開(kāi)。

（1）氫碘酸與氫氧化鐵反應(yīng)

化學(xué)方程式：6HI + 2Fe(OH)₃ = 2FeI₂ + 6H₂O + I₂ 
離子方程式：6H⁺ + 2I^- + 2Fe(OH)₃ = 2Fe²⁺ + 6H₂O + I₂ 

解釋：原因：H⁺先溶解氫氧化鐵；I^-有還原性，產(chǎn)物Fe³⁺有較強(qiáng)氧化性，I^-可將Fe³⁺還原成Fe²⁺.

（2）氧化鐵溶于足量的氫碘酸

Fe₂O₃ + 6H₊ + 2I_- = 2Fe₂₊ + I₂ + 3H₂O

（3）硝酸鐵溶液中加入氫碘酸

①HI過(guò)量：

Fe(NO₃)₃+12HI=FeI₂+3NO↑+4H₂O+5I₂ 

Fe³⁺+3NO₃^-+12H⁺+10I^-=Fe²⁺+5I₂+3NO↑+6H₂O

②HI少量：

2Fe(NO₃)₃+8HI=2Fe(NO₃)₂ + 2NO↑+ 4H₂O+ 4I₂ 

2Fe₃₊ +2NO_3- +8H+ 8I_- ==2Fe₂₊ +2NO↑ +4H₂O +4I₂

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