硫酸的工业制备

接触法制硫酸

设备：沸腾炉

反应方程式：4FeS2 + 11O2

高温

2Fe2O3 + 8SO2

设备：接触室 反应方程式：2SO2 + O2△催化剂

2SO3

设备：吸收塔 反应方程式：SO3 + H2O = H2SO4 实际先用98.3%的浓H2SO4吸收SO3,再用水稀释成各种浓度的 H2SO4

三原料：硫铁矿(或硫磺)、空气、水 三反应: 4FeS2 + 11O2 高温 2Fe2O3 + 8SO2 催化剂 2SO2 + O2 △ 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4 三条件：高温(400-500℃)、催化剂(V2O5)、常压 三阶段：SO2的制取与净化、SO2催化氧化成SO3、SO3的吸收和 H2SO4的生成 三设备：沸腾炉(制取SO2)、接触室(催化氧化SO2生成SO3)、 吸收塔(SO3的吸收)

沸腾炉

接触室

吸收塔

净 化 冷却

方法一：石灰石-石膏法

SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O 2CaSO3 + O2 = 2CaSO4方法二：氨水法 SO2 + 2NH3·H2O = (NH4)2SO3 + H2O 2(NH4)2SO3 + O2 = 2(NH4)2SO4(一种氮肥)

【Q】为什么用浓硫酸吸收SO3,而不用水吸收？

【1】常温下，SO3是一种无色固体 【2】SO3易与水化合，放出大量的热，形成酸雾。

【3】SO3能与浓硫酸反应，生成H2SO4·SO3【4】SO3具有酸性氧化物(H2SO4的酸酐)的通性，能与碱 性氧化物，碱等发生反应，如： SO3 + CaO = CaSO4 SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O 【5】SO3中S处于最高价态，故具有较强的氧化性。

【1】淡黄色固体，俗名硫磺，不溶于水，易溶于酒精，CS2 【2】能与某些金属反应，一般生成低价金属化合物，除了Hg, △ 如： Fe + S FeS Hg + S = HgS(除去汞的反应) 【3】能与某些非金属反应，如 S + O2 点燃 SO2(淡蓝色火焰) 【4】能与强氧化性酸反应，如 △ S + 2H2SO4(浓) 3SO2 + 2H2O 【5】能与热强碱反应，如 3S + 6KOH △ 2K2S + K2SO3 + 3H2O

【1】无色，有臭鸡蛋气味，剧毒，能溶于水，水溶液称氢硫酸 【2】S为-2价，体现还原性，如 2H2S + SO2 = 2H2O + 3S 【3】能与O2发生反应 2H2S + 3O2 点燃 2H2O + 2SO2 (O2充足) 点燃 2H2S + O2 2H2O + 2S (O2不足) △ 【4】不稳定性 H2S H2 + S

SO3 O2 O2(不足) H2(Δ) O2 H2S H2O

H2S

S

SO2

Cl2,KMnO4,H2O2,HNO 3 H2S,Cu,Fe2+

H2SO4

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