工业如何制硫酸
一、接触法制硫酸的原理、过程及典型设备 1．三种原料：硫铁矿（FeS2）、空气、水。利用接触法制硫酸一般可以用硫黄、黄铁矿、石膏、有色金属冶炼厂的烟气(含一定量的SO2)等。其中用硫黄作原料成本低、对环境污染少。但我国硫黄资源较少，主要用黄铁矿（主要成分为FeS2）作生产硫酸的原料。 2．三步骤、三反应：（1） 4FeS2 +11O2=== 2Fe2O3+8SO2（高温）（2）2 SO2+ O2 ≈ 2 SO3 （催化剂，加热），（3） SO3 + H2O === H2SO4 3．三设备：（1）沸腾炉（2）接触室（3）合成塔 4．三原理：化学平衡原理、热交换原理、逆流原理。（1）增大反应物浓度、增大反应物间接触面积，能提高反应速率并使化学平衡向正反应方向移动，以充分提高原料利用率。（2）热交换原理：在接触室中生成的热量经过热交换器，传递给进入接触室的需要预热的混合气体，为二氧化硫的接触氧化和三氧化硫的吸收创造了有利条件。（3）逆流原理：液体由上向下流，气体由下向上升，两者在逆流过程中充分反应。接触法制硫酸的原理、过程及典型设备三原料 三阶段 三反应（均放热） 三设备 三净化黄铁矿或S 造气 4FeS2+11O2=== 2Fe2O3+8SO2（高温）或S+O2=SO2 沸腾炉 除尘空气 接触氧化 2 SO2 + O2 ≈ 2 SO3 （催化剂） 接触室（含热交换器） 洗涤 98.3%浓硫酸 三氧化硫吸收 SO3+ H2O === H2SO4 吸收塔 干燥接触法制硫酸示意图：
（1）冷凝管可把蒸气和冷却水进行能量交换，水浴加热是液体和液体进行能量交换，故答案为：冷凝管；实验室制硝基苯或银镜反应；
（2）在T2温度时，开始在100L的密闭容器中加入4.0molSO2和10.0molO2，一定条件下当反应达到平衡时共放出热量196kJ，根据热化学方程式可知，参加反应的二氧化硫为2mol；
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）
开始量（mol） 4 10 0
变化量（mol） 2 1 2
平衡量（mol） 2 9 2
所以SO2的转化率α=
| 2mol |
| 4mol |
该温度下平衡常数K=
| c2(SO3) |
| c2(SO2)?c(O2) |
(
| ||||
(
|
| 100 |
| 9 |
故答案为：50%；11.1；
（3）A．向体积为1L的容器中充入2molSO3，平衡向逆反应分析移动，达平衡后和原平衡等效，故A正确；
B．向体积为1L的容器中充入4molSO2和2molO2，相当于加压，平衡正向移动，二氧化硫含量较少，故B错误；
C．向体积为1L的容器中充入1.8molSO2、0.9molO2、0.2molSO3，采用极值转化法可知和原平衡等效，故C正确；
D．向体积为0.5L的容器中充入1molSO2和0.5molO2，和原平衡等效，故D正确；
E．向体积为0.5L的容器中充入2molSO2和1molO2，相当于加压，平衡正向移动，二氧化硫含量减少，故E错误；
故答案为：ACD；
（4）依据图装置分析，二氧化硫失电子发生氧化反应，氧气得电子发生还原反应，电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O，
故答案为：O2+4H++4e-=2H2O；
（5）电池的总反应式为：2SO2+2H2O+O2=2H2SO4，1min内n（SO2）=
| 2.24L |
| 22.4L/mol |
设1min内通入xmLH2O，
则有：
| 9.8g |
| 9.8g+x×1g/mL?1.8g |
x=11.6mL/min，
故答案为：11.6．
第二,你的氧化硫的装置不合理,硫的熔点不高,在酒精灯灯焰的加热下,很快就会变成液体,但是不会燃烧,况且你放在平玻璃管中,它会顺着玻璃管流向两侧(这个结论我用实验验证过)
第三,你的V2O5放在玻璃管底部,与SO3的接触面积很小,势必会导致催化效率的底下,你可以把V2O5负载在硅藻土或玻璃纤维上,然后做成疏松的团状放置于玻璃管中.还有,V2O5在酒精灯的火焰温度下是不会产生蒸汽的,但使用时也要小心防止中毒.
第四,NaOH可以略去,SO3和水反应的很快,基本不会有尾气跑出来.但我觉得你应该用低浓度的H2O2溶液,因为SO2不会被催化完全,它在水中的溶解度比SO3小的多,可能会有尾气排出(如果有NaOH也可以用水,但是原料利用率不如H2O2)
好了,暂时先想到这么多
1.是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.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。
