鐵能否與純硫酸反應
鐵能否與純硫酸反應
鐵與純硫酸不反應,純硫酸中沒有溶劑,自身無法電離出氫離子,無法與金屬發(fā)生化學反應。
硫酸(化學式:H?SO?),硫的最重要的含氧酸。無水硫酸為無色油狀液體,10.36℃時結(jié)晶,通常使用的是它的各種不同濃度的水溶液,用塔式法和接觸法制取。前者所得為粗制稀硫酸,質(zhì)量分數(shù)一般在75%左右;后者可得質(zhì)量分數(shù)98.3%的純濃硫酸,沸點338℃,相對密度1.84。
硫酸是一種最活潑的二元無機強酸,能和許多金屬發(fā)生反應。高濃度的硫酸有強烈吸水性,可用作脫水劑,碳化木材、紙張、棉麻織物及生物皮肉等含碳水化合物的物質(zhì)。與水混合時,亦會放出大量熱能。其具有強烈的腐蝕性和氧化性,故需謹慎使用。是一種重要的工業(yè)原料,可用于制造肥料、藥物、炸藥、顏料、洗滌劑、蓄電池等,也廣泛應用于凈化石油、金屬冶煉以及染料等工業(yè)中。常用作化學試劑,在有機合成中可用作脫水劑和磺化劑。
用途:
1、為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務:
用于肥料的生產(chǎn)硫酸銨(俗稱硫銨或肥田粉)和過磷酸鈣(俗稱過磷酸石灰或普鈣)這兩種化肥的生產(chǎn)都要消耗大量的硫酸。
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
用于農(nóng)藥的生產(chǎn)許多農(nóng)藥都要以硫酸為原料如硫酸銅、硫酸鋅可作植物的殺菌劑,硫酸鉈可作殺鼠劑,硫酸亞鐵、硫酸銅可作除莠劑。
2、為工業(yè)生產(chǎn)服務 :
用于冶金工業(yè)和金屬加工在冶金工業(yè)部門,特別是有色金屬的生產(chǎn)過程需要使用硫酸。
用于石油工業(yè)汽油、潤滑油等石油產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,都需要濃硫酸精煉,以除去其中的含硫化合物和不飽和碳氫化合物。
在濃縮硝酸中,以濃硫酸為脫水劑;氯堿工業(yè)中,以濃硫酸來干燥氯氣、氣等;無機鹽工業(yè)中,如冰晶石(Na3AlF6)、硼砂(Na2B4O7·10H2O)、磷酸三鈉(Na3PO4)、磷酸氫二鈉(Na2HPO4)、硫酸鉛(PbSO4)、硫酸鋅、硫酸銅、硫酸亞鐵以及其他硫酸鹽的制備都要用硫酸。
3、對解決人民“穿”與“用”等問題所起的作用 :
用于化學纖維的生產(chǎn)為人民所熟悉的粘膠絲,它需要使用硫酸、硫酸鋅、硫酸鈉的混合液作為粘膠抽絲的凝固浴。
用于化學纖維以外的高分子化合物生產(chǎn)塑料等高分子化合物,在國民經(jīng)濟中越來越占有重要的地位。
用于染料工業(yè)幾乎沒有一種染料(或其中間體)的制備不需使用硫酸。
用于日用品的生產(chǎn)生產(chǎn)合成洗滌劑需要用發(fā)煙硫酸和濃硫酸。
用于制藥工業(yè)磺胺藥物的制備過程中的磺化反應,強力殺菌劑呋喃西林的制備過程中的硝化反應,都需用硫酸。
4、對鞏固國防方面所起的作用 :
某些國家硫酸工業(yè)的發(fā)展,曾經(jīng)是和軍用炸藥的生產(chǎn)緊密連結(jié)在一起的。
與原子能工業(yè)及火箭技術(shù)的關(guān)系
原子反應堆用的核燃料的生產(chǎn),反應堆用的鈦、鋁等合金材料的制備,以及用于制造火箭、超聲速噴氣飛機和人造衛(wèi)星的材料的鈦合金,都和硫酸有直接或間接的關(guān)系。
5、農(nóng)業(yè)土質(zhì)方面:
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,越來越多地采用硫酸改良高pH值的石灰質(zhì)土壤。
化學硫酸在生活中有何用途?
一、化學肥料工業(yè)
化肥中的硫酸銨、過磷酸鈣等產(chǎn)品需消耗大量的硫酸。目前,國內(nèi)化肥消耗硫酸量約占硫酸總消耗量的60%以上。
1.硫酸銨:硫酸銨可采用硫酸分解亞硫酸氫銨或中和氨氣制得。
硫酸分解亞硫酸氫銨法(此法一般是硫酸生產(chǎn)廠采用):將硫酸生產(chǎn)中的尾氣二氧化硫用氨水吸收,生成亞硫酸氫銨,再用硫酸分解生成二氧化硫和硫酸銨。
硫酸中和氨法:焦化廠、煉焦廠在煉焦、發(fā)生煤氣過程中,煤的一部分氮轉(zhuǎn)化為氨,并隨焦爐煤氣一起從焦爐中排出。用硫酸洗滌焦爐氣,硫酸與焦爐氣中的氨中和反應生成硫酸銨?;て髽I(yè)直接用硫酸和氨反應生成硫酸銨。1噸硫酸銨需消耗硫750公斤左右。
2.過磷酸鈣:用硫酸分解磷礦,將磷礦中難溶性的磷酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)槿苡谒牧姿岫溻}。同時,反應生成的雜質(zhì)磷石膏也殘留于產(chǎn)品中。
二、農(nóng)藥工業(yè)
許多農(nóng)藥都要以硫酸為原料,如制造敵百蟲、敵敵畏、滴滴涕等所用的三氯乙醛就需消耗大量硫酸。三氯乙醛 將氯油與濃硫酸反應,脫水制得三氯乙醛。
三、氯堿工業(yè)
在氯堿工業(yè)中,硫酸主要用于氯氣和氣體的干燥。
1.氯氣干燥:從電解槽出來的氯氣溫度較高,氯氣中含有一部分水分。為得到干燥的氯氣,需將上述氣體冷凝,除去大部分水分,然后用濃硫酸干燥脫水,得到干燥氯氣。一噸氯氣干燥需消耗硫酸14—18公斤。
2.干燥:氯氣和氫氣在合成爐中燃燒生成的氣體,經(jīng)冷凝后再用硫酸干燥,生成干燥氣體。一噸氣體干燥需消耗98%硫酸30公斤左右。
四、無機化工產(chǎn)品
硫酸在無機化工中,用于生產(chǎn)磷酸、氫氟酸、鉻酸、硼酸、硝酸等無機酸產(chǎn)品;用于生產(chǎn)硫酸鋁、硫酸鋅、硫酸銅、硫酸鎳、硫酸亞鐵等硫酸鹽產(chǎn)品;也用于生產(chǎn)磷酸鈉、磷酸一氫鈉等無機鹽產(chǎn)
1.無機酸
硫酸與一些礦石和無機鹽反應,起酸解或復分解作用,生成各種重要的無機酸。
2.硫酸鹽
硫酸在某些反應中提供硫酸根制造硫酸鹽,如生產(chǎn)硫酸鋁、硫酸鎳、硫酸銅、硫酸鋅、硫酸錳、硫酸鎂等產(chǎn)品。
硫酸鋁:硫酸鋁是鋁土礦或氫氧化鋁與硫酸反應生成的。
硫酸鎳:金屬鎳、氧化鎳、硫酸鎳或氫氧化鎳與含有硝酸的稀硫酸反應都可制得硫酸鎳。
硫酸銅、硫酸鋅:硫酸鋅是利用含鋅原料與硫酸反應制取的。
硫酸錳:氧化錳法:二氧化錳經(jīng)煤粉還原為氧化錳,氧化錳加硫酸分解后,經(jīng)壓濾、蒸發(fā)、脫水干燥即得硫酸錳。
3.磷酸鹽
用硫酸與磷礦反應得到磷酸,磷酸可進一步制取磷酸鈉、磷酸一氫鈉等磷酸鹽產(chǎn)品。
磷酸二氫鈉
磷酸一氫鈉
五、有機化工產(chǎn)品
利用硫酸 酸化、磺化、脫水、催化等特性可制成各種有機酸、酯類產(chǎn)品和酚類產(chǎn)品等。
1.有機酸
硫酸與一些有機酸的鹽類反應生成硫酸鹽和相應的有機酸。
(1)草酸:用一氧化碳和氫氧化鈉合成甲酸鈉,甲酸鈉經(jīng)濃縮、脫氫成草酸鈉后,與硫酸鉛作用生成草酸鉛,草酸鉛用硫酸酸化得草酸粗品,草酸粗品經(jīng)除塵、冷卻結(jié)晶、離心干燥后得到精制品草酸。
(2)檸檬酸:淀粉經(jīng)發(fā)酵后,提取的檸檬酸發(fā)酵液與碳酸鈣作用生成難溶性的檸檬酸鈣,檸檬酸鈣與硫酸作用生成檸檬酸。
(3)甲酸:用焦炭燃燒生成一氧化碳后,與氫氧化鈉合成甲酸鈉,甲酸鈉用硫酸酸化后,經(jīng)蒸餾制得甲酸。