硫酸工业制法的历史
硫酸工业已有 200多年的历史。早期的硫酸生产采用硝化法，此法按主体设备的演变又有铅室法和塔式法之分。19世纪后期，接触法获得工业应用，目前已成为生产硫酸的主要方法。
早期的硫酸生产 15世纪后半叶，B.瓦伦丁在其著作中,先后提到将绿矾与砂共热,以及将硫磺与硝石混合物焚燃的两种制取硫酸的方法。约1740年，英国人J.沃德首先使用玻璃器皿从事硫酸生产，器皿的容积达300l。在器皿中间歇地焚燃硫磺和硝石的混合物，产生的二氧化硫和氮氧化物与氧、水反应生成硫酸，此即硝化法制硫酸的先导。
硝化法的兴衰 1746年，英国人J.罗巴克在伯明翰建成一座6ft（lft=0.3048m)见方的铅室,这是世界上第一座铅室法生产硫酸的工厂。1805年前后，首次出现在铅室之外设置燃烧炉焚燃硫磺和硝石，使铅室法实现了连续作业。1827年，著名的法国科学家J.－L.盖－吕萨克建议在铅室之后设置吸硝塔,用铅室产品(65％H2SO4)吸收废气中的氮氧化物。1859年，英国人J.格洛弗又在铅室之前增设脱硝塔，成功地从含硝硫酸中充分脱除氮氧化物,并使出塔的产品浓度达76％H2SO4。这两项发明的结合，实现了氮氧化物的循环利用，使铅室法工艺得以基本完善。
18世纪后半期，纺织工业取得重大的技术进步，硫酸被用于亚麻织品的漂白、棉织品的酸化和毛织品的染色。吕布兰法的成功，又需大量地从硫酸和食盐制取硫酸钠。迅速增长的需求为初兴的硫酸工业开拓了顺利发展的道路。
早期的铅室法工厂都以意大利西西里岛的硫磺为原料,随着硫酸需求的不断增加,原料供应日益紧张。19世纪30年代起，英、德等国相继改用硫铁矿作原料。其后，利用冶炼烟气生产硫酸也获得成功。原料来源的扩大,适应了当时以过磷酸钙和硫酸铵为主要产品的化肥工业的兴起,从而使硫酸工业获得更大的发展。1900年世界硫酸产量(以100％H2SO4计)已达4.2Mt。1916年,美国田纳西炼铜公司建成了一套日产 230～270t(以100％H2SO4计)的铅室法装置。它拥有四个串联的铅室，每个铅室的容积为15600m3,这是世界上容积最大的巨型铅室。由于庞大的铅室生产效率低、耗铅多和投资高，19世纪后半期起，不断有人提出各种改进的建议和发明，终于导致以填充塔代替铅室的多种塔式法装置的问世。
1911年，奥地利人C.奥普尔在赫鲁绍建立了世界上第一套塔式法装置。六个塔的总容积为600m3，日产14t硫酸（以100％H2SO4计）。1923年，H.彼德森在匈牙利马扎罗瓦尔建成一套由一个脱硝塔、两个成酸塔和四个吸硝塔组成的七塔式装置，在酸液循环流程及塔内气液接触方式等方面有所创新，提高了生产效率。
在苏联和东欧，曾广泛采用五塔式流程。到50年代，苏联又开发了更为强化的七塔式流程，即增设成酸塔和吸硝塔各一座，其生产强度比之老式的塔式法装置有了成倍的提高，而且可以用普通钢材代替昂贵的铅材制造生产设备。
铅室法产品的浓度为 65％H2SO4，塔式法则为76％H2SO4。在以硫铁矿和冶炼烟气为原料时,产品中还含有多种杂质。40年代起，染料、化纤、有机合成和石油化工等行业对浓硫酸和发烟硫酸的需要量迅速增加，许多工业部门对浓硫酸产品的纯度也提出了更高的要求，因而使接触法逐渐在硫酸工业中居于主导地位。
后来居上的接触法 1831年，英国的P.菲利普斯首先发明以二氧化硫和空气混合，并通过装有铂粉或铂丝的炽热瓷管制取三氧化硫的方法。1870年，茜素合成法的成功导致染料工业的兴起，对发烟硫酸的需要量激增，为接触法的发展提供了动力。1875年，德国人E.雅各布在克罗伊茨纳赫建成第一座生产发烟硫酸的接触法装置。他曾以铅室法产品进行热分解取得二氧化硫、氧和水蒸气的混合物，冷凝除水后的余气通过催化剂层，制成含43％SO3的发烟硫酸。
1881发起，德国巴登苯胺纯碱公司的R.克尼奇对接触法进行了历时10年的研究，在各种工艺条件下系统地测试了铂及其他催化剂的性能，并在工业装置上全面解决了以硫铁矿为原料进行生产的技术关键。当时的接触法装置都使用在较低温度下呈现优良活性的铂催化剂。但其价格昂贵、容易中毒而丧失活性（见催化剂中毒、催化活性）。为此，早期的接触法装置，无论从硫化矿或硫磺为原料，都必须对进入转化工序的气体预先进行充分的净化，以除去各种有害杂质。1906年，美国人F.G.科特雷耳发明高压静电捕集矿尘和酸雾的技术在接触法工厂获得成功，成为净化技术上的重要突破。
第一次世界大战的爆发，使欧美国家竞相兴建接触法装置，产品用于炸药的制造。这对接触法的发展颇具影响。1913年，巴登苯胺纯碱公司发明了添加碱金属盐的钒催化剂，活性较好，不易中毒，且价格较低，在工业应 用中显示了优异的成效。从此，性能不断有所改进的钒催化剂相继涌现，并迅速获得广泛应用，终于完全取代了铂及其他催化剂。
近30年的发展 第二次世界大战以后，硫酸工业取得了较大的发展，世界硫酸产量不断增长。
现代的硫酸生产技术也有显著的进步。50年代初，联邦德国和美国同时开发成功硫铁矿沸腾焙烧技术。联邦德国的法本拜耳公司于1964年率先实现两次转化工艺的应用，又于1971年建成第一座直径4m的沸腾转化器。1972年,法国的于吉纳-库尔曼公司建造的第一座以硫磺为原料的加压法装置投产,操作压力为500kPa,日产550t(100％H2SO4)。1974年,瑞士的汽巴－嘉基公司为处理含0.5％～3.0％SO2的低浓度烟气,开发一种改良的塔式法工艺,并于1979年在联邦德国建成一套每小时处理10km3焙烧硫化钼矿烟气(0.8％～1.5％SO2)的工业装置。
中国硫酸工业的发展 1874年，天津机械局淋硝厂建成中国最早的铅室法装置，1876年投产，日产硫酸约2t，用于制造无烟火药。1934年，中国第一座接触法装置在河南巩县兵工厂分厂投产。
1949年以前，中国硫酸最高年产量为 180kt(1942)。1983年硫酸产量达8.7Mt（不包括台湾省）,仅次于美国、苏联，居世界第三位。1951年，研制成功并大量生产钒催化剂，此后还陆续开发了几种新品种。1956年，成功地开发了硫铁矿沸腾焙烧技术，并将文氏管洗涤器用于净化作业。1966年,建成了两次转化的工业装置,成为较早应用这项新技术的国家。在热能利用、环境保护、自动控制和装备技术等方面，也取得了丰硕成果
应该从酸的概念来回答。
酸是指电解质电离的时候，阳离子全部是氢离子的化合物。
硫酸的电离方程式：
H2SO4 = 2H+ + SO42-
硫酸电离出来的阳离子全部是氢离子，所以显酸性，这是本质的原因。
求采纳
硫酸具有极高的腐蚀性，特别是高浓度硫酸。高浓度的硫酸不光为强酸性，也具有强烈去水及氧化性质：除了会和肉体里的蛋白质及脂肪发生水解反应并造成严重化学性烧伤之外，它还会与碳水化合物发生高放热性去水反应并将其碳化，造成二级火焰性灼伤，对眼睛及皮肉造成极大伤害。
健康危害： 对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。蒸气或雾可引起结膜炎、结膜水肿、角膜混浊，以致失明；引起呼吸道刺激，重者发生呼吸困难和肺水肿；高浓度引起喉痉挛或声门水肿而窒息死亡。
口服后引起消化道烧伤以致溃疡形成；严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、肾损害、休克等。皮肤灼伤轻者出现红斑、重者形成溃疡，愈后癍痕收缩影响功能。溅入眼内可造成灼伤，甚至角膜穿孔、全眼炎以至失明。慢性影响：牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化。
环境危害： 对环境有危害，对水体和土壤可造成污染。
燃爆危险： 本品助燃，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤及皮肉碳化。
扩展资料：
强腐蚀性
浓硫酸具有很强的腐蚀性，若实验时是不小心溅到皮肤或衣服上，应立即用大量水冲洗，不仅能减少浓硫酸在皮肤上停留的时间，还能在第一时间稀释浓硫酸，减少其对人体的伤害，并且就算其溶于水会有热量放出。
但是大量事实证明，冲洗时流水会带走热量，产生的热对人体几乎无影响（切记不可用布擦，因为浓硫酸有强脱水性，接触皮肤后会使之炭化，用布会擦就会擦掉皮肤组织。但若需在试卷上作答，则以课本内容为准）。
然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液（切不可用氢氧化钠等强碱）。严重的应立即送往医院。若实验时滴落在桌面上，则用布擦干即可。
吸水性
将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中，其质量将增加，密度将减小，浓度降低，体积变大，这是因为浓硫酸具有吸水性，能吸附空气中的水。
常做干燥剂。浓硫酸常做为洗气装置，浓硫酸熟知的除了能够吸收空气中的水外，还可以干燥中性和酸性气体
例如中性气体：CO、氧气、氮气和所有的稀有气体
酸性气体：HCI气体、二氧化碳
浓硫酸不能用作碱性气体（例如氨气）的洗气装置，因为浓硫酸与氨气反应。
浓硫酸不可干燥溴化氢、碘化氢，硫化氢等还原性气体。
浓硫酸实际上不能干燥二氧化硫，因为二氧化硫易溶于浓硫酸。
参考资料来源：百度百科-硫酸
参考资料来源：百度百科-浓硫酸
（2）对比实验1、2可知，反应的快慢与温度有关，对比实验2、3可知，反应的快慢与反应物的浓度有关，所以分析实验数据可以得出锌与稀硫酸反应的快慢与温度、反应物的浓度有关；故填：温度、反应物的浓度；
（3）反应的速率与反应物的浓度、温度有关，开始反应，随着反应进行溶液的温度升高，反应加快，后来温度升高变慢，溶液中溶质的质量分数变小，反应变慢；故填：开始反应，随着反应进行溶液的温度升高，反应加快，后来温度升高变慢，溶液中溶质的质量分数变小，反应变慢．
铝和硫酸是会发生化学反应的。
铝与稀硫酸的化学反应方程式如下：
2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑
铝与浓硫酸的化学反应方程式如下：
在常温中钝化：2Al+3H2SO4（浓）=Al2O3+3SO2↑+3H2O
加热反应：2Al+6H2SO4（浓）=Al2（SO4）3+3SO2↑+6H2O（条件：加热）
【实验原理】：浓H2SO4实验发生装置：∆C12H12O11 ==== 12C + 11H2OC + 2H2SO4（浓） ==== CO2↑+2SO2↑ + H2O性质检验：5SO2 + 2KMnO4 +2H2O ====2MnSO4 + K2SO4 +2H2SO4；CO2 + Ca(OH)2 === CaCO3↓ + H2O
实验设计思路：一、 实验应满足的条件：1. 反应是固体和液体间的反应，且白糖的颗粒较粗，为了让学生看到明显的实验现象应进行研磨。2. 该反应需要提供一定的热量才能引发。3. 生成物中含有SO2等有毒气体，应添加尾气处理装置。二、 教材实验中的不足及改进措施1.教材中的不足之处：①教材中的实验是在敞开体系中进行的，没有考虑到蔗糖被浓硫酸脱水后再与浓硫酸反应会放出二氧化硫等有毒气体。②没有设置对反应生成物的检验，学生不容易察觉到反应的本质。2.改进思路：①实验在封闭体系中进行。②增加尾气处理装置；③增加对反应生成物的检验装置。3.改进措施①将在敞口烧杯中进行的反应改为在带有单孔橡胶塞的锥形瓶中进行。既可以方便搅拌，又便于观察黑面包的高度。②在装置末端增加氢氧化钠溶液作为尾气处理装置。③对生成的二氧化碳和二氧化硫分别进行检验。为了避免SO2对CO2的检验干扰，应先检验SO2，即先用品红溶液检验SO2，并用KMnO4溶液除去SO2，同时为了检验SO2是否完全除去，在KMnO4后再加入品红溶液，若品红未褪色标明SO2已经除尽，再通过澄清石灰水对二氧化碳进行检验。④对褪色后的品红溶液加热以验证SO2的存在时，应添加防倒吸装置。可在锥形瓶和左端品红溶液之间添加用T形管连接的NaOH溶液，在实验进行过程中关闭下方止水夹，打开右端止水夹从而进行产物的检验；当对品红溶液加热时，关闭右端止水夹，打开下端止水夹，既可以防止溶液倒吸，又可以防止继续产生SO2的污染环境。三、 确定实验探究的因素及水平影响因素：该反应是固体和液体间的反应，实验效果受多个因素的影响如蔗糖的粒度、蔗糖和浓硫酸的用量及比例、滴加的水的量。在本次实验中探究的因素及水平如下：
水平 因素 蔗糖的质量/g
V(H2O) V(H2SO4)
1 1 8 10g
2 1.5 9
3 2 10
因素及水平的判断依据：1.黑面包的高度2.品红溶液的褪色情况；3.高锰酸钾溶液的颜色变化情况4.氢氧化钙溶液的浑浊情况。
实验研究方案及实验记录一、 实验简单的操作步骤（用流程图，不用文字）；实验装二、 实验装置图；三、 实验方案和实验记录（用表格）；实验方案：在实验中固定蔗糖的用量为10g,第一个品红的用量（V品红：V水=1:4），高锰酸钾的用量（V高锰酸钾：V水=1:4），第二个品红的用量（V品红：V水=1:6），改变浓硫酸的体积和水的体积，通过简单比较法探究本实验的最佳水平。其中，第一个品红褪色，加热后又恢复，说明产物里面含二氧化硫，高锰酸钾和二氧化硫反应后颜色变浅，第二个品红不褪色，说明二氧化硫已经被完全除净，澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成。实验记录：
实验次数 实验条件 黑面包的高度/cm 品红（左） 加热后 KMnO4 品红（右） 澄清石灰水
V(H2O)/ml V(H2SO4)/ml
1 1 8 3.5 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
2 1.5 4.7 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
3 2 3.8 褪色 变红 褪色 不变 变浑浊
根据以上的实验记录结果可知，当浓硫酸的体积为8ml时，加入1.5ml的水，黑面包的高度最高。虽然高锰酸钾的颜色褪去，变成了无色，但是右端的品红溶液颜色并没有发生变化，证明高锰酸钾已经将SO2去除干净，所以并不会干扰二氧化碳的检验，那么通过澄清石灰水变浑浊可以得出生成物中含有二氧化碳的结论。在接下来的实验中固定水的体积为1.5ml,改变浓硫酸的用量，继续进行探究。
实验次数 实验条件 黑面包的高度/cm 品红（左） 加热后 KMnO4 品红（右） 澄清石灰水
V(H2O)/ml V(H2SO4)/ml
1 1.5 8 4.7 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
2 9 5.5 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
3 10 4.0 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
根据以上的实验记录结果可知，当水的体积为1.5ml时，加入9ml的浓硫酸，黑面包的高度最高。同时左边品红的颜色褪去，加热后恢复，证明产物中含有SO2，高锰酸钾的颜色变浅，右边品红颜色无变化，证明SO2已经被去除干净；澄清石灰水变浑浊证明了产物中含有CO2。实验结论：本实验的最佳因素及水平是：当蔗糖的量为10g时，加入1.5ml水，9ml的浓硫酸黑面包的高度最高，现象最明显。四、 实验注意事项：1.实验过程中要安全使用浓硫酸，防止浓硫酸烫伤皮肤和烫坏实验台面。2.搅拌用的玻璃棒要放到固定位置，不能随意放在桌上，防止烫伤皮肤和烫坏实验台面。3.实验过程中要防止溶液的倒吸现象。4.做完一组实验后应彻底清洗具支试管，防止残留的SO2及可能产生的酸雾影响后续实验的观察。5.防止生成的二氧化硫逸出污染环境。6.实验后的废物要回收到指定地点。
参考文献：[1]卢一卉﹒化学实验教学研究 [M]﹒北京：科学出版社，2015：120-123.[2]王红娜，张洪俊，张庆民.2008.二氧化硫漂白性实验及黑面包实验的改进.教学仪器及实验，24（1）：29-30﹒
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蔗糖和浓硫酸的反应
实验目的：1. 通过对蔗糖与浓硫酸反应的实验装置的改进和实验条件的优化，进一步提高实验装置的设计和实验条件优化的能力。2. 完成对蔗糖与浓硫酸反应实验装置的改进和实验条件的优化。3. 增强绿色化学的实验意识，养成爱护环境、节约资源的习惯。 实验教学目标：知识与技能：1.加深学生对浓硫酸的脱水性的理解。2.通过观察实验现象，明白“黑面包”实验的本质。过程与方法：1.学会验证物质性质的基本实验方法。2.锻炼学生对实验现象的归纳总结能力。情感态度与价值观：激发学生学习化学的兴趣，增强学生的绿色环保意识
【实验原理】：浓H2SO4实验发生装置：∆C12H12O11 ==== 12C + 11H2OC + 2H2SO4（浓） ==== CO2↑+2SO2↑ + H2O性质检验：5SO2 + 2KMnO4 +2H2O ====2MnSO4 + K2SO4 +2H2SO4；CO2 + Ca(OH)2 === CaCO3↓ + H2O
实验设计思路：一、 实验应满足的条件：1. 反应是固体和液体间的反应，且白糖的颗粒较粗，为了让学生看到明显的实验现象应进行研磨。2. 该反应需要提供一定的热量才能引发。3. 生成物中含有SO2等有毒气体，应添加尾气处理装置。二、 教材实验中的不足及改进措施1.教材中的不足之处：①教材中的实验是在敞开体系中进行的，没有考虑到蔗糖被浓硫酸脱水后再与浓硫酸反应会放出二氧化硫等有毒气体。②没有设置对反应生成物的检验，学生不容易察觉到反应的本质。2.改进思路：①实验在封闭体系中进行。②增加尾气处理装置；③增加对反应生成物的检验装置。3.改进措施①将在敞口烧杯中进行的反应改为在带有单孔橡胶塞的锥形瓶中进行。既可以方便搅拌，又便于观察黑面包的高度。②在装置末端增加氢氧化钠溶液作为尾气处理装置。③对生成的二氧化碳和二氧化硫分别进行检验。为了避免SO2对CO2的检验干扰，应先检验SO2，即先用品红溶液检验SO2，并用KMnO4溶液除去SO2，同时为了检验SO2是否完全除去，在KMnO4后再加入品红溶液，若品红未褪色标明SO2已经除尽，再通过澄清石灰水对二氧化碳进行检验。④对褪色后的品红溶液加热以验证SO2的存在时，应添加防倒吸装置。可在锥形瓶和左端品红溶液之间添加用T形管连接的NaOH溶液，在实验进行过程中关闭下方止水夹，打开右端止水夹从而进行产物的检验；当对品红溶液加热时，关闭右端止水夹，打开下端止水夹，既可以防止溶液倒吸，又可以防止继续产生SO2的污染环境。三、 确定实验探究的因素及水平影响因素：该反应是固体和液体间的反应，实验效果受多个因素的影响如蔗糖的粒度、蔗糖和浓硫酸的用量及比例、滴加的水的量。在本次实验中探究的因素及水平如下：
水平 因素 蔗糖的质量/g
V(H2O) V(H2SO4)
1 1 8 10g
2 1.5 9
3 2 10
因素及水平的判断依据：1.黑面包的高度2.品红溶液的褪色情况；3.高锰酸钾溶液的颜色变化情况4.氢氧化钙溶液的浑浊情况。
实验研究方案及实验记录一、 实验简单的操作步骤（用流程图，不用文字）；实验装二、 实验装置图；三、 实验方案和实验记录（用表格）；实验方案：在实验中固定蔗糖的用量为10g,第一个品红的用量（V品红：V水=1:4），高锰酸钾的用量（V高锰酸钾：V水=1:4），第二个品红的用量（V品红：V水=1:6），改变浓硫酸的体积和水的体积，通过简单比较法探究本实验的最佳水平。其中，第一个品红褪色，加热后又恢复，说明产物里面含二氧化硫，高锰酸钾和二氧化硫反应后颜色变浅，第二个品红不褪色，说明二氧化硫已经被完全除净，澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成。实验记录：
实验次数 实验条件 黑面包的高度/cm 品红（左） 加热后 KMnO4 品红（右） 澄清石灰水
V(H2O)/ml V(H2SO4)/ml
1 1 8 3.5 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
2 1.5 4.7 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
3 2 3.8 褪色 变红 褪色 不变 变浑浊
根据以上的实验记录结果可知，当浓硫酸的体积为8ml时，加入1.5ml的水，黑面包的高度最高。虽然高锰酸钾的颜色褪去，变成了无色，但是右端的品红溶液颜色并没有发生变化，证明高锰酸钾已经将SO2去除干净，所以并不会干扰二氧化碳的检验，那么通过澄清石灰水变浑浊可以得出生成物中含有二氧化碳的结论。在接下来的实验中固定水的体积为1.5ml,改变浓硫酸的用量，继续进行探究。
实验次数 实验条件 黑面包的高度/cm 品红（左） 加热后 KMnO4 品红（右） 澄清石灰水
V(H2O)/ml V(H2SO4)/ml
1 1.5 8 4.7 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
2 9 5.5 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
3 10 4.0 褪色 变红 颜色变浅 不变 变浑浊
根据以上的实验记录结果可知，当水的体积为1.5ml时，加入9ml的浓硫酸，黑面包的高度最高。同时左边品红的颜色褪去，加热后恢复，证明产物中含有SO2，高锰酸钾的颜色变浅，右边品红颜色无变化，证明SO2已经被去除干净；澄清石灰水变浑浊证明了产物中含有CO2。实验结论：本实验的最佳因素及水平是：当蔗糖的量为10g时，加入1.5ml水，9ml的浓硫酸黑面包的高度最高，现象最明显。四、 实验注意事项：1.实验过程中要安全使用浓硫酸，防止浓硫酸烫伤皮肤和烫坏实验台面。2.搅拌用的玻璃棒要放到固定位置，不能随意放在桌上，防止烫伤皮肤和烫坏实验台面。3.实验过程中要防止溶液的倒吸现象。4.做完一组实验后应彻底清洗具支试管，防止残留的SO2及可能产生的酸雾影响后续实验的观察。5.防止生成的二氧化硫逸出污染环境。6.实验后的废物要回收到指定地点。
参考文献：[1]卢一卉﹒化学实验教学研究 [M]﹒北京：科学出版社，2015：120-123.[2]王红娜，张洪俊，张庆民.2008.二氧化硫漂白性实验及黑面包实验的改进.教学仪器及实验，24（1）：29-30﹒
