硫酸的合成方法
硫酸工业生产,基本上有两种方法,亚硝基法和接触法,现在貌似都在用接触法,接触法分三步,用含硫原料造二氧化硫气体,然后将二氧化硫氧化成三氧化硫,然后与水结合生成硫酸.一般的高校工艺教材里面都有详细的描述.
一般制法
实验室制法 1.可以用FeSO4.7H2O加强热,用冰水混合物+U型管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理论可得29.5%的H2SO4。关键在于尾气吸收。 2.可将二氧化硫气体通入双氧水制取硫酸,此法占率较低。 自然制法 酸雨能产生硫酸,酸雨中的二氧化硫(SO2)与大气中的水反应,生成亚硫酸(H2SO3),亚硫酸又与大气中的氧气反应,生成硫酸(H2SO4),落到地面 [3] 其他硫酸制备工艺 (1)氨酸法增浓低浓度二氧化硫气体生产硫酸方法 (2)采用就地再生的硫酸作为催化剂的一体化工艺 (3)草酸生产中含硫酸废液的回收利用 (4)从芳族化合物混酸硝化得到废硫酸的纯化与浓缩工艺 (5)从氧化钛生产过程中排出的废硫酸溶液的再生方法 (6)从稀硫酸中分离有机磷化合物和其它杂质的方法 (7)从制备2-羟基-4-甲硫基丁酸(MHA)工艺的含硫副产物中回收硫酸的方法 (8)催化氧化回收含有机物废硫酸的方法 (9)电瓶用硫酸生产装置 (10)二氧化硫源向硫酸的液相转化方法 (11)沸腾炉焙烧硫磺制备硫酸的方法 (12)沸腾炉掺烧硫磺生产装置中稀酸的回收利用 (13)高浓二氧化硫气三转三吸硫酸生产方法 (14)高温浓硫酸液下泵耐磨轴套 (15)高效阳极保护管壳式浓硫酸冷却器 (16)节能精炼硫酸炉装置 (17)精苯再生酸焚烧制取硫酸的方法 (18)利用废硫酸再生液的方法和装置 (19)利用含硫化氢的酸性气体与硫磺联合制取高浓度硫酸 (20)利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸[6]
工业制法
通用方法 生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。 1.制取二氧化硫(沸腾炉) 燃烧硫或高温处理黄铁矿,制取二氧化硫S+O2=点燃=SO2 4FeS2+11O2=高温=8SO2+2Fe2O3 2.接触氧化为三氧化硫(接触室) 2SO2+O2=五氧化二钒催化并加热=2SO3(可逆反应) 3.用98.3%硫酸吸收 SO3+H2SO4=H2S2O7(焦硫酸) 4.加水 H2S2O7+H2O=2H2SO4 5.提纯 可将工业浓硫酸进行蒸馏,便可得到浓度95%-98%的商品硫酸。[6] 二水法磷酸反应后,利用磷石膏,工业循环利用,使用二水法制硫酸。[6]
三氧化硫与水反应生成硫酸:SO3+H2O=H2SO4
亚硫酸与氧气反应生成硫酸:2H2SO3+O2=2H2SO4
亚硫酸与过氧化氢反应生成硫酸和水:H2SO3+H2O2=H2SO4+H2O
亚硫酸与臭氧反应生成硫酸和氧气:H2SO3+O3=H2SO4+O2…………
黄铁矿和空气中的氧气先生成二氧化硫
二氧化硫在催化剂作用下生成三氧化硫
最后用98%的浓硫酸吸收三氧化硫
硫酸有吸水性,脱水性,氧化性
用途很多
可以在实验室做的实验中起吸水的作用
还可以做醇发生消去反应的催化剂等
2.将二氧化硫通入双氧水中,方程式为:SO2+H2O2=H2SO4(此法实验制备硫酸,工业上不采用。因为过氧化氢比硫酸更贵)
只适合少量制取。希望我的答案能帮到楼主,纯手打望采纳。欢迎追问。
一、硫酸实验室制法:
可以用FeSO4.7H2O加强热,用冰水混合物+U型管冷凝.反应方程式:2FeSO4·7H2O==高温==Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O
三氧化硫与水反应制取硫酸。反应方程式:SO3+H2O==H2SO4(可逆)
二、硫酸工业制法:用硫铁矿(主要含二硫化铁)与氧气反应制取二氧化硫,二氧化硫再与氧气生成三氧化硫,三氧化硫与水制硫酸。反应方程式:
1、造气:4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2(高温条件下)
2、接触氧化:2SO2+O2==2SO3(催化剂V2O5、加热500摄氏度左右、常压,可逆反应)
3、SO3吸收生成硫酸:SO3+H2O==H2SO4
接触法原理是由于二氧化硫和氧气是在催化剂的表面接触时起反应转化成三氧化硫,进而制得硫酸,一般的主要原料是硫铁矿。接触法制造硫酸的主要过程有:
1、造气阶段(二氧化硫的制造),反应装置为沸腾炉,硫铁矿在沸腾炉里燃烧时,就有二氧化硫气体生,反应的化学方程式是:
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
2、接触氧化阶段,反应装置为接触室,二氧化硫催化氧化成三氧化硫,反应的化学方程式是:
2S02+O2=(钒催化剂)500度=2S03
3、三氧化硫的吸收阶段,反应装置为吸收塔,化学式为:
SO3+H2O=H2SO4
扩展资料:
浓硫酸是一种具有高腐蚀性的强矿物酸。在常压下,沸腾的浓硫酸可以腐蚀除铱和钌之外所有金属(甚至包括金和铂),其可以腐蚀的金属单质种类的数量甚至超过了王水。硫酸在浓度高时具有强氧化性,这是它与稀硫酸最大的区别之一。同时它还具有脱水性,难挥发性,酸性,吸水性等。
浓硫酸使用储存注意事项:
1、浓硫酸一般不要大量储存,必要的少量储存由专人保管,储存环境温度不超过35℃,相对湿度不超过85%
2、浓硫酸存在密闭容器中,置于凉爽、干燥、通风处,避免接触氯酸盐、铬酸盐、碳化物、雷酸盐、硝酸盐,金属粉未。
3、防水,避免光照;储存区地面应为耐酸、耐腐蚀的坚固水泥地面,严禁烟火。
4、储存处应使用防爆类电器设备。
5、禁用金属容器储存
6、稀释或制备溶液时,必须在不断搅拌下将硫酸顺着容器内壁缓慢加入水中,禁止将水加入浓硫酸中,以免沸腾和飞溅。
2、制备流程:
(1)制取二氧化硫(沸腾炉):燃烧硫或高温处理黄铁矿,制取二氧化硫。
S+O2═点燃═SO2;
4FeS2+11O2═高温═8SO2+2Fe2O3;
(2)接触氧化为三氧化硫(接触室):2SO2+O2═2SO3(用五氧化二钒做催化剂该反应为可逆反应);
(3)用98.3%硫酸吸收:SO3+H2SO4═H2S2O7(焦硫酸);
(4)加水(吸收萃取):H2S2O7+H2O═2H2SO4
(5)提纯工艺:可将工业浓硫酸进行蒸馏,便可得到浓度95%-98%的商品硫酸。
1、可以用FeSO4·7H2O加强热,用加冰水混合物的U型管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理论可得29.5%的H2SO4。关键在于尾气吸收。
2、可将二氧化硫气体通入双氧水制取硫酸,此法占率较低。
3、另一种少为人知的方法是,先把12.6摩尔浓度的盐酸加入焦亚硫酸根(S2O52-),接着把所产生的气体打入硝酸,这会释出棕色/红色的气体,当再无气体产生时就代表反应完成。
扩展资料
一、稀硫酸具有酸的通性:
(1)指示剂变色:石蕊变红;酚酞不变色。
(2)与金属反应:Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑;
2Al + 3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑
(3)与碱的反应:2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
(4)与碱性氧化物反应:CuO +H₂SO₄=CuSO₄ +H₂O
(5)与某些盐的反应:BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl
二、浓硫酸物理性质
(1)纯硫酸:无色、粘稠的油状液体、难挥发
(2)98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3
(3)沸点高:沸点338℃,高沸点酸能用于制备低沸点酸
(4)硫酸与水任意比例混溶;浓硫酸的稀释(酸入水):将液体沿器壁或沿玻璃棒慢慢加入水中,并不断搅拌使其混合均匀。
参考资料来源:百度百科-硫酸