Question

H2SO4=H++HSO4-和H2SO4+H2O=H3O++HSO4-这两个化学反应式的区别是什么？反应条件不同吗？

前后两个化学方程式都是硫酸的电离方程式吗？另外H3O++HSO4-和H2SO4.H2O有什么不同？

Answer 1

您好，前后两个化学方程式都是硫酸的电离方程式，但是应用场景不同

硫酸加入大量水稀释后电离，一般是一级反应H₂SO₄ = H⁺ + HSO₄⁻完全电离，二级反应HSO₄⁻ ⇌ H⁺ + SO₄²⁻是不完全电离

根据硫酸酸度系数pKa1=-3.00，pKa2=1.99，其二级电离不够充分，1mol/L的硫酸一级电离完全，二级电离约电离10%，也就是溶液中仍存在大量的HSO₄⁻。而即使是NaHSO₄溶液0.1mol/L时，硫酸氢根也只电离了约30%。

当硫酸溶解于少量水时，一方面是硫酸分子扩散在水里，在这个物理过程里，要吸收一定的热量（题述的第一个电离反应式）；另一方面又发生化学过程，即硫酸分子跟水分子之间有强的化合能力，生成水合氢离子（题述第二个方程式）。

H₂SO₄+H₂O= H₃O⁺+HSO₄⁻

HSO₄⁻+H₂O = H₃O⁺+SO₄²⁻

H₂SO₄+2H₂O =2H₄O⁺+SO₂²⁻

以下引自《浓硫酸电离》百度百科

硫酸跟水生成相当稳定的水合物，如H2SO4·H2O、H2SO4·2H2O、H2SO4·4H2O等(在低温时这些水合物可从溶液里以晶体形式析出)。由于形成水合氢离子和各种水合物时放出大量的热(1mol硫酸在20°C时与过量的水混合，溶解热为85.5 kJ)，放出的热量多于吸收的热量，因此，稀释浓硫酸时会放出大量的热。

追问

H₃O⁺+HSO₄⁻和H2SO4·H2O是相同的吗？

追答

追答被吞两次了。我认为不是，前者是稀硫酸在水中电解的离子态，后者可以是浓硫酸吸水后与水结合形成的化合态，就像五水硫酸铜中水分子的存在形式一样

追问

谢谢！H2SO4=H++HSO4-和H2SO4+H2O=H3O++HSO4-都应该是大量水的情况，前者是省略了水参与的过程，你觉得？H2SO4.H2O才是少量水或者浓硫酸脱水反应的情况，并且放热，此时放出的热不会导致这少量水或者脱出的水蒸发，对不对？想听下您的分析。

追答

您的想法是对的，水解过程其实是有水分子参与形成水合氢离子，但中学一般省略这个过程导致看起来像是氢离子单独存在于水中。而浓硫酸的吸水作用，指的是浓硫酸分子跟水分子强烈结合，生成一系列稳定的水合物，并放出大量的热：H2SO4 + nH2O == H2SO4·nH2O，故浓硫酸吸水的过程是化学变化的过程，吸水性是浓硫酸的化学性质。可以说放热本就是化学反应产生的，所以放热不会导致这少量的水脱出

Answer 2

严格来说，正确的是后者
因为大多数离子在水中都是水合离子的形式
前者是省略了水参与的过程
H3O++HSO4-与H2SO4.H2O是有区别的
前者已经离解成自由的氢离子和硫酸氢根离子了，后者是硫酸分子与水分子紧密结合，很像固体的结晶水

追问

可以理解成：H3O++HSO4-（H++HSO4-）是稀释浓硫酸后的电离状态
而H2SO4.H2O是浓硫酸吸水(少量水)或者脱水（少量水）的状态
对吗？形成H2SO4.H2O会放出大量的热？并且放出的热不会导致这少量水或者脱出的水蒸发？