① 高一化學三氧化硫如何製取
第一階段是二氧化硫的製取和凈化,第二階段是二氧化硫氧化成三氧化硫,第三階段是三氧化硫的吸收和硫酸的生成,我們看到一階段。
[投影板書]第一階段及反應原理
[講述]分析講述黃鐵礦燃燒反應的方程式,交代配平方法(奇偶法)
[出示模型]講解沸騰爐的構造。
[動畫顯示]沸騰爐內物料進出方式
[投影]思考討論
1.焙燒黃鐵礦的爐子為什麼叫沸騰爐?黃鐵礦為什麼要粉碎?為什麼通入強大的空氣流?燃燒黃鐵礦為什麼不要多加燃料?
2.為什麼通入接觸室的混全氣體必須凈化?怎樣凈化?凈化後氣體成分是什麼?
[強調講述]黃鐵礦燃燒反應是放熱的,故燃燒的黃鐵礦不需要多加燃料,擴大反應物的接觸面,通入強大的空氣流可以加快反應,提高原料利用率,這種方法常用於工業生產中。
[銜接過渡]被凈化後的爐氣主要成分是二氧化硫、氧氣和氮氣,常溫下較難轉化為三氧化硫,加熱到400~500℃,在催化劑的作用下,能較快地轉化為三氧化硫,請寫出反應方程式,說明反應特點。
[投影板書]第二階段及有關反應原理
[反饋矯正]根據學生討論情況,說明書寫方程式,注意事項,交代清楚反應的特點,說明高溫和使用催化劑可以加快反應,縮短生產時間,提高效率。
[動畫顯示]氣體流向。
[投影]填空
3.接觸室中熱交換氣的作用是_______________________________________________
4.從接觸室出來的氣體成分是_________,原因是_____________________________
[強調講述]熱交換氣中冷熱氣體的流向是相反的,冷的氣體(SO2、O2、N2)被預熱,而熱的氣體(SO3、 SO2、O2、N2)被冷卻,這種方式能夠節約能源,在工業生產中廣泛採用。
二氧化硫與氧氣生成三氧化硫的反應是可逆反應,因此從接觸室出來的氣體為三氧化硫、二氧化硫、氧氣和氮氣的混合氣。
[銜接過渡]從接觸室內出來的混合氣體,通入吸收塔內,三氧化硫被吸收轉化為硫酸,該階段稱為三氧化硫的吸收和硫酸的生成。
[投影板書]第三階段及反應原理
[投影]5.吸收三氧化硫為什麼不用水和稀硫酸而用98.3%的濃硫酸?濃硫酸為什麼必須從塔頂噴下?
[講解]三氧化硫與水反應,放出大量的熱,用水或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸霧,酸霧的形成不利於氣體三氧化硫被進一步吸收,吸收速度慢,且吸收不完全,98.3%的濃硫酸從塔頂淋下,氣體由下往上,流向相反,充分接觸,吸收更完全,由此看來工業生產上特別重視生產的速度及原料的利用率。
[出示模型]講解吸收塔構造。
[動畫顯示]三氧化硫的吸收過程。
[總結歸納、動畫顯示]設備流程、生產流程。
[投影]6.接觸法制硫酸分幾個階段?有幾個重要反應?幾種典型設備?幾種凈化方式?幾個地方運用逆流原理?幾個地方採用了加快反應的措施?幾個地方採用了充分利用原料的措施?
[歸納講述]同學們,我們通過接觸法制硫酸的學習,了解了工業制硫酸的原理,但這還是不夠的,工業生產中還有很多問題要處理,例如,如何提高原料的利用率,如何加快反應的進程,如何節約能源降低成本,如何保護環境,防止污染等等,這些都是工業生產中的實際問題,應該引起同學們的注意。
[投影]練習題:燃燒1噸含二硫化亞鐵90%的黃鐵礦,在理論上能生產多噸98%的硫酸(設有1.5%的硫留在爐渣里)?
[試題分析]本題考查化學運算技能,同學們常用的方法是分步計演算法,根據方程式先求出二氧化亞鐵的質量,再求二氧化硫和三氧化硫的質量,最後求出硫酸的質量,但這種方法要求的量太多、太麻煩,題目中只要求求出硫酸的質量,因此可以直接找到起始物質與最終產物硫酸的關系式求解。
解析:由工業生產硫酸的反應方程式可得下列關系式:
設:能生成98%的硫酸x噸
FeS2 → 2SO2 → 2SO3 → 2H2SO4
120 2×98
1t×90%×(1-1.5%) xt×98%
x=1.478
這種計算方法叫關系式法,即根據多個有聯系的方程式計算時,可以依據方程式式找到各物質之間量的關系式,直接計算求解。
[設疑過渡]從吸收塔出來的氣體叫尾氣,其成分是什麼?能否直接排入大氣?另外,黃鐵礦燃燒後的礦渣能否棄置,這是我們研究的另一重點內容,即環境保護。
[分析講述]礦渣棄置堆放既佔地又污染環境,還會造成資源的浪費,礦渣的主要成分是三氧化二鐵,可以用來煉鐵,變廢為寶,吸收塔出來的氣體是氧氣、氮氣和少量的二氧化硫,直接排入大氣會造成環境污染,必需凈化處理,通常用鹼液吸收。
[設疑深入]二氧化硫污染環境到底會造成什麼樣的危害呢?
[投影]7.二氧化硫對環境造成什麼危害?酸雨怎樣形成的?有何危害?大氣污染的主要來源是什麼?如何消除大氣污染?
8.環境污染分為哪幾類?工業三廢包含哪幾方面?防止和消除環境污染的根本途徑是什麼?
[投影]環境污染的分類
② 三氧化硫的製取
三氧化硫的製取
目的:認識三氧化硫的製法。
用品:曲頸甑、試管、燒杯、安瓿、石棉鐵絲網、酒精噴燈、量筒。
發煙硫酸、五氧化二磷、食鹽、冰。
原理:發煙硫酸和五氧化二磷反應能生成磷酸和三氧化硫。磷酸是非揮發性酸,三氧化硫的沸點較低,它們很容易分離開來。
3H2SO4+P2O5=2H3PO4+3SO3↑
為了製取液態和固態三氧化硫,需用冰和食鹽混和物使三氧化硫冷卻。三氧化硫的沸點為45℃,熔點為16.8℃。
准備:
1.控制安瓿和細頸漏斗將一支15×150毫米的普通試管離管口約1/3處在酒精噴燈上拉成細頸,直徑約8毫米,以能插入拉細的漏斗頸為度,作為安瓿用。細頸要長一些,便於熔封。
另取一支破底試管在酒精噴燈上拉成長而頸細的漏斗,漏斗頸的外徑約6毫米,使插入安瓿後在細頸處能露出一條隙縫。
2.裝配三氧化硫發生器三氧化硫的腐蝕性很強,製取和貯存三氧化硫的儀器不能用橡皮塞和橡皮管裝配。最好用帶有導管和磨口塞的梨形瓶,也可用小號曲頸甑。整個裝置如圖7-72所示。
操作:
1.製取三氧化硫在100毫升曲頸甑內盛五氧化二磷10克,加發煙硫酸8毫升潤濕後,用小火微微加熱,即有白色的三氧化硫濃煙生成。三氧化硫從曲頸甑的頸部逸出,經細頸漏斗進入浸在食鹽冰水裡安瓿瓶的底部,被冷凝成液體。反應劇熱時即移開燈火,以防三氧化硫不能及時凝聚而擴散入空氣里。
2.熔封安瓿當安瓶中積有液態三氧化硫2~3毫升時,實驗可停止。把曲頸甑移入通風櫥內,從冰水中取出安瓿,擦乾水漬,迅即將安瓿的細頸處在酒精噴燈上熔封。
3.製取固體三氧化硫這時安瓿中已有一部分液態三氧化硫凝成固態。把熔封好的安瓿浸在溫水裡,使其中的三氧化硫完全熔化,然後取出,浸入冷水裡靜置冷卻。第二天可以看到安瓿里已結成白色纖維狀的固態三氧化硫。
注意事項:
1.五氧化二磷極易吸收空氣中的水分,取用時操作要迅速。
2.發煙硫酸中含過量三氧化硫約20%,在常溫下呈固態,使用時可把發煙硫酸的瓶浸在30~40℃溫水內使它熔化後再量取。
③ 三氧化硫的化學式是什麼
三氧化硫的化學式為SO3。
三氧化硫是一種無機物,化學式為SO3,是一種無色易升華的固體,有三種物態。
α-SO3絲質纖維狀和針狀,密度1.97g/cm3,熔點62.3℃;β-SO3石棉纖維狀,熔點62.4℃,在50℃可升華; γ-SO3玻璃狀,熔點16.8℃,沸點44.8℃。溶於水,並跟水反應生成硫酸和放出大量的熱。因此又稱硫酸酐。
溶於濃硫酸而成發煙硫酸,它是酸性氧化物,可和鹼性氧化物反應生成鹽。三氧化硫是強的氧化劑,只能在高溫時氧化硫、磷、鐵、鋅以及溴化物、碘化物等。SO3在標況(1atm,0℃)下為固態,在常溫常壓下為液態。
應急處理。
皮膚接觸:
立即脫去污染的衣著並迅速擦凈接觸部分,之後用大量流動清水沖洗至少15分鍾。就醫。
眼睛接觸:
立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鍾。就醫。
吸入:
迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
食入:用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。
危險特性:
與水發生爆炸性劇烈反應。與氟、氧化鉛、次氯酸、亞氯酸、高氯酸、磷、四氟乙烯等接觸劇烈反應。與有機材料如木、棉花或草接觸,會著火。吸濕性極強,在空氣中產生有毒的白霧。遇潮時對大多數金屬有強腐蝕性。
有害燃燒產物:硫氧化物。
滅火方法:
該品不燃。消防人員必須佩戴過濾式防毒面具(全面罩)或隔離式呼吸器、穿全身防火防毒服,在上風向滅火。盡可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻,直至滅火結束。滅火時盡量切斷泄漏源,然後根據著火原因選擇適當滅火劑滅火。禁止用水和泡沫滅火。
以上內容參考:網路—三氧化硫
④ 三氧化硫的結構式是什麼
三氧化硫的結構式為平面正三角形,其中硫在正中間,三個氧分別分布在三個角,與硫在同一個平面。
三氧化硫是一種無機物,化學式為SO3,是一種無色易升華的固體,有三種物態。α-SO3絲質纖維狀和針狀,密度1.97g/cm3,熔點62.3℃;β-SO3石棉纖維狀,熔點62.4℃,在50℃可升華; γ-SO3玻璃狀,熔點16.8℃,沸點44.8℃。溶於水,並跟水反應生成硫酸和放出大量的熱。
三氧化硫和氫氧化鈉反應的化學方程式
三氧化硫與氫氧化鈉的反應和三氧化硫的量有關,少量三氧化硫與氫氧化鈉反應方程式:2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O,過量三氧化硫與氫氧化鈉反應方程式:NaOH+SO3=NaHSO4。
一般來說,空氣中都含有一定量的二氧化碳,降雨時部分的二氧化碳會溶於水,生成碳酸,所以雨水呈酸性,但是大氣污染如果比較嚴重,就會形成酸雨,這時的酸雨中除了碳酸以後,還有硫酸等,酸雨的形成與空氣中的二氧化硫有著密切的關系。
以上內容參考網路-三氧化硫
⑤ 三氧化硫的化學式是什麼
三氧化硫(IUPAC名:sulphur trioxide,分子式:)是一種硫的氧化物,有類似二氧化硫的氣味,溶於水中反應成硫酸。它的氣體形式是一種嚴重的污染物,是形成酸雨的主要來源之一。
在673K、1atm下,三氧化硫略有分解並達到平衡(三氧化硫含量99.2%),較低的溫度與較高的壓力有利於三氧化硫的穩定。但1173K時,三氧化硫完全分解。
⑥ 三氧化硫的物理、化學性質
SO3性質:又稱硫酸酐[sulfuric (acid) anhydride]。強烈有刺激臭味的無色透明液體或結晶。有四種晶體變形體:(1)γ-三氧化硫,為環狀三聚體(SO3)n或單分子SO3。膠狀晶體。密度,20℃時為1.9224g/cm3;(2)β-三氧化硫,為交聯聚合體。絲光石棉狀結晶。熔點32.5℃。(3)α-三氧化硫,為交聯聚合體。水針狀結晶。熔點62.3℃。(4)δ-三氧化硫。為聚合體。蠟狀結晶。熔點95℃。通常是混合物,熔點不恆定,熔融時均轉變為γ-三氧化硫。純品三氧化硫較穩定,但在某些化合物的催化下分解為二氧化硫和氧。與水化合成硫酸,溶於100%硫酸形成發煙硫酸。與硫黃反應生成二氧化硫。是一種強氧化劑。最強的路易斯酸之一。乾燥時對大多數金屬無腐蝕性。幾乎能與所有有機化合物發生磺化、氧化和脫水反應。由二氧化硫催化(釩催化劑)氧化製得。用於製造硫酸、氯磺酸、氨基磺酸、硫酸二甲酯、洗滌劑,以及有機化合物磺化等。作磺化劑反應迅速。
⑦ 三氧化硫的化學式是什麼
三氧化硫是一種無機物,化學式為SO3。
是一種無色易升華的固體,有三種物態。α-SO3絲質纖維狀和針狀,密度1.97g/cm3,熔點62.3℃;β-SO3石棉纖維狀,熔點62.4℃,在50℃可升華; γ-SO3玻璃狀,熔點16.8℃,沸點44.8℃。溶於水,並跟水反應生成硫酸和放出大量的熱。
理化性質
三氧化硫是非極性分子。它的氣體形式是一種嚴重的污染物,是形成酸雨的主要來源之一。
常溫下為無色透明油狀液體或固體(取決於具體晶型),標況為固體,具有強刺激性臭味。強氧化劑,能被硫、磷、碳還原。較硫酸、發煙硫酸的脫水作用更強。對金屬的腐蝕性比硫酸、發煙硝酸弱。
⑧ 三氧化硫是什麼物質
三氧化硫是一種無色易升華的固體,有三種物相。(高中化學一般認為其在通常情況下是液體,標准情況下是固體,加熱後是氣體。)α-SO3絲質纖維狀和針狀,密度1.97g/cm³,熔點62.3℃;β-SO3石棉纖維狀,熔點62.4℃,在50℃可升華; γ-SO3玻璃狀,熔點16.8℃,沸點44.8℃。溶於水,並跟水反應生成硫酸和放出大量的熱。因此又稱硫酸酐。溶於濃硫酸而成發煙硫酸,它是酸性氧化物,可和鹼性氧化物反應生成鹽。三氧化硫是強的氧化劑,只能在高溫時氧化硫、磷、鐵、鋅以及溴化物、碘化物等。SO3在標況(273k,0℃)下為固態,在常溫常壓下為液態。
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