硫酸的工業(yè)制法

1、硫酸的工業(yè)制法 硫酸 硫酸鹽、硫酸的工業(yè)制法一一接觸法1、接觸法制硫酸的生產(chǎn)原理及工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)階段化學方程式工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)原理(1) SO2的制取與凈化4FeS2 +11O= 2Fe2O3+8SO2沸騰爐擴大接觸面(礦石粉碎)(2) SO2氧化成SO3催化劑、2SO2 + O22SO3接觸室熱交換(3) SO3的吸收和硫酸的 生成SO2 + H2O = H2SO4 實際是用濃H 2SO4吸收吸收塔逆流吸收2、尾氣的吸收，可用氨水吸收2NH 3 + H20 + SO2 = (NH 4)2SO3(NH4)2SO4,并回收了 SO?。NH3 + H2O + SO2 = NH 4HSO3將生成物用稀硫酸

2、處理后，可制得化肥3、生產(chǎn)簡要流程紛辭的礦石T裸 騰空驢爐器濃 h2so+1尾氣；他5咼供稀釋用的濃H爲64、有關(guān)物質(zhì)純度、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率的計算物質(zhì)的純度不純物中所含純物質(zhì)的質(zhì)量不純物質(zhì)的總質(zhì)量100%5、多步遞進反應(yīng)的關(guān)系式計算法遇有多步遞進反應(yīng)(即前一步反應(yīng)的產(chǎn)物就是后一步反應(yīng)的反應(yīng)物)的計算時，可用 關(guān)系式法一步求解。此種方法的關(guān)鍵，是根據(jù)各步反應(yīng)的化學方程式，找出起始原料與最 終產(chǎn)物之間的物質(zhì)的量之比，列出相應(yīng)的關(guān)系式，然后按常規(guī)方法求解。二、濃硫酸的特性硫酸的化學性質(zhì)跟它的濃度有密切的關(guān)系。稀硫酸具有酸類的通性(日+的性質(zhì))，而濃硫酸中存在大量未電離的硫酸分子，因而濃硫酸除具有酸類的通

3、性外，還具有吸水性、 脫水性和強氧化性等特性。1、濃硫酸的吸水性。濃硫酸具有吸收附著在物質(zhì)表面或內(nèi)部的濕存水和吸收結(jié)晶水的性能。其原因是硫酸 分子極易與水分子化合成一系列穩(wěn)定的水合物：H2SO4 nH2O (n = 1,2,4,6,8)。同時放出大量的熱。這些水合物很穩(wěn)定。利用濃H2SO4的吸水性，可以做干燥劑。濃H2SO4能干燥H2、02、CO等中性氣體，也能干燥 SO2、CI2、CO2、HCI、HF等酸性氣體；但不能干燥NH3等堿性氣體，也不能干燥 HBr、HI、H2S等有強還原性的氣體。2、濃硫酸的脫水性。濃硫酸能把紙張、木材、蔗糖等有機物中的氫、氧元素，按水分子里的氫、氧原子個 數(shù)比（

4、2 :1）脫出，使其碳化。如：C12H22O11 12C + 11H 2O蔗糖3、濃硫酸的氧化性。-6硫酸分子中S有較強的得電子能力，故濃硫酸有較強的氧化性，加熱時其氧化性增強。（1） 與金屬的反應(yīng)：在加熱的條件下，絕大部分金屬（除Pt、Au夕卜）能被濃H2SO4 氧化到高價態(tài)，同時 H2SO4被還原成SO2 （一般情況下），反應(yīng)中沒有氫氣生成。Cu + 2H 2SO4 （濃） CuSO4 + SO2+ 2H 2OHg + 2H 2SO4 （濃） HgSO4 + SO2+ 2H2OZn + 2H 2SO4 （濃）ZnSO4 + SO2 + 2H2O（2）常溫時濃H2SO4使鐵、鋁鈍化。加熱時鐵

5、、鋁可與濃硫酸劇烈反應(yīng)。2Fe + 6H 2SO4 （濃）-Fe2 （SO4）3 + 3SO2+ 6H2O2Al + 6H 2SO4 （濃） Al 2（SO4）3 + 3SO2 + 6H 2。（3）與非金屬的反應(yīng)C + 2H2SO4 （濃）-2SO2 + CO2 + 2H2OS + 2H 2SO4 （濃）-3SO2 + 2H2O2P + 5H 2SO4（濃）一 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O（4）與具有還原性的化合物反應(yīng)H2S + H2SO4 （濃）=S + SO2+ 2H 2O2HBr + H 2SO4 （濃）=Br2+ SO2+ 2H 2O8HI + H 2SO4（濃）=412

6、+ H2S + 4H 2。4、濃H2SO4氧化性與稀H2SO4氧化性的比較濃 H2SO4稀 H2SO4硫酸的存在形式硫酸分子H2SO4H+ 和 SO42起氧化作用的兀素-6硫酸分子中S+H能夠氧化哪些物質(zhì)金屬、非金屬、有還原性的化合物較活潑的金屬（H前的金屬）還原產(chǎn)物般是 S2H2氧化性強弱強弱5、硫酸的性質(zhì)與作用的聯(lián)系。（1）硫酸的酸性實際上就是硫酸中H +的性質(zhì)Zn + H 2SO4 （?。?ZnSO 4 + H 2CuO + H 2SO4 = CuSO4 + H2O2NaOH + H 2SO4 = Na2SO4 + H2O（2）硫酸可與弱酸鹽反應(yīng)，表現(xiàn)出硫酸的強酸性。FeS + H2SO

7、4 （?。?= FeSO4 + H2SCa3（PO4）2 + 3H2SO4（濃） 3CaSO4 0 + 2H3PO4 2CH3COONa + H 2SO4（濃）=Na2SO4 + 2CH3COOH（3）硫酸的難揮發(fā)性（或稱高沸點性）可以用硫酸與易揮發(fā)酸的鹽反應(yīng)來制取易揮發(fā) 的酸，或者說可以用硫酸與低沸點酸的鹽反應(yīng)來制取低沸點的酸。NaCl （固）+ H 2SO4 （濃）NaHSO 4 + HCl2NaCI（固）+ H2SO4 （濃） Na2SO4 + 2HC1NaNO3（固）+ H2SO4 （濃）NaHSO 4 + HNO 3在這些反應(yīng)中是硫酸的難揮發(fā)性（即高沸點性）與酸性的共同表現(xiàn)。（4）硫

8、酸的穩(wěn)定性：硫酸對熱的穩(wěn)定性強，可以用硫酸與不穩(wěn)定酸的鹽反應(yīng)來制取不 穩(wěn)定酸。Na2CO3 + H 2SO4 = Na2SO4 + H2O + CO 2Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H 2O + SO2不穩(wěn)定酸分解后可得到相應(yīng)的氣體。（5） 濃H2SO4的吸水性：在實驗室用濃 H2SO4做干燥劑；或把少量研細的膽磯放入濃 H2SO4中，膽磯會逐漸變?yōu)榘咨＿@些都是濃H2SO4吸水性的表現(xiàn)。（6） 濃H2SO4的脫水性：濃H2SO4使蔗糖、纖維素等碳化，是濃H2SO4脫水性的表 現(xiàn)。（7）濃H2SO4與C、S、H2S、HBr、HI等反應(yīng)時，只表現(xiàn)出氧化性。（8） 濃H2SO

9、4與Cu、Ag等金屬反應(yīng)，或與 NaBr、FeS等還原性化合物反應(yīng)時，是濃 H2SO4的氧化性與酸性的共同體現(xiàn)。2NaBr + 3H 2SO4 （濃）=2NaHSO 4 + Br2+ SO2 + 2H 2O2FeS + 6H2SO4（濃）=Fe2（SO4）3 + 2S 山 + 3SO2+ 6H2O、硫酸根離子的檢驗1、所用試劑：BaCl2溶液（或Ba（NO3）2溶液）和稀鹽酸。2、 原理：Ba2+與SO42結(jié)合生成的BaSO4,即不溶于水也不溶于稀 HCI或稀HNO 3。3、操作方法：取樣 t加試劑 t觀察與描述現(xiàn)象 t根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論。Ag +、SO32、CO32等離子的干擾，再加入BaCl2溶液，此時若出現(xiàn)白色4、加入試劑的順序，為了防止溶液中可能存在的 應(yīng)在待檢液中先加入足量稀 HCI ,若無沉淀和氣泡時, 沉淀，則可肯定原試液中必定含有SO42。四、常見硫酸鹽的結(jié)晶水合物及俗名俗名化學式顏色主要用途生石膏CaSO4 2H2o白色制水泥、熟石膏熟石膏2CaS