第6章 硫酸分析

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第六章酸碱平衡和酸碱滴定法习题及答案

第六章酸碱平衡和酸碱滴定法习题及答案

第六章酸碱平衡和酸碱滴定法习题及答案第六章酸碱平衡和酸碱滴定法习题1.是⾮判断题1-1在⽔溶液中解离度⼤的物质,其溶解度也⼤。

1-2由于⼄酸的解离平衡常数)()()(HAc c Ac c H c K a -+=θ,所以只要改变⼄酸的起始浓度即c(HAc),a K θ必随之改变。

1-3在浓度均为0.01 mol ·L -1的HCl ,H 2SO 4,NaOH 和NH 4Ac 四种⽔溶液中,H + 和OH -离⼦浓度的乘积均相等。

1-4弱碱溶液越稀,其解离度越⼤,因⽽酸度也越⼤。

1-5将10mL 0.1 mol ·L -1NH 3·H 2O 溶液稀释⾄100mL ,则NH 3·H 2O 的解离度增⼤,OH -离⼦浓度也增⼤。

1-6在⼀定温度时,稀释溶液,解离常数不变⽽解离度增⼤。

1-7将氨⽔的浓度稀释⼀倍,溶液中OH - 离⼦浓度就减⼩到原来的⼀半。

1-8弱酸浓度越⼩,解离度越⼤,因此溶液中H + 离⼦浓度也就增⼤。

1-9根据稀释定律,弱碱溶液越稀,其解离度就越⼤,故溶液中(OH -)越⼤,溶液pH 值越⼤。

1-10 NaHCO 3中含有氢,故其⽔溶液呈酸性。

1-11 pH 值⼩于7的溶液⼀定是酸。

1-12⽔的离⼦积在18℃时为6.4×10-15,25℃时为1.00×10-14,即在18℃时⽔的pH 值⼤于25℃时的pH 值。

1-13浓度为1.0×10-7 mol ·L -1的盐酸溶液的pH 值=7.0。

1-14稀释10mL 0.1 mol ·L -1HAc 溶液⾄100mL ,则HAc 的解离度增⼤,平衡向HAc 解离⽅向移动,H +离⼦浓度增⼤。

1-15两种酸溶液HX 和HY ,其pH 值相同,则这两种酸溶液浓度也相同。

1-16在0.1 mol ·L -1 H 2C 2O 4溶液中,c(H +)=2c(C 2O 42-)。

第六章 非水滴定法

第六章 非水滴定法

第六章非水滴定法一、内容提要本章讨论了讨论非水酸碱滴定法,该法是在水以外的溶剂中进行的酸碱滴定。

非水滴定中的溶剂分质子性溶剂,非质子性溶剂。

质子性溶剂包括酸性溶剂(如冰醋酸、硫酸等)、碱性溶剂(如乙二胺、乙醇胺等)、两性溶剂(乙醇、异丙醇等)。

非质子性溶剂包括惰性溶剂(苯、四氯化碳等)、显碱性的非质子性溶剂(如吡啶、二甲亚砜)、混合溶剂(如G-H混合溶剂等)。

非水滴定中,由于溶剂的离解性不同使同一酸碱反应在自身离解常数小的溶剂中比在自身离解常数大的溶剂中完成得彻底,增大了滴定的突跃范围。

利用溶剂的酸碱性使在水溶液中不能滴定的弱酸或弱碱在非水溶液中增强酸性或碱性后能顺利地进行滴定。

利用溶剂的极性差别消除共存离子的干扰,提高滴定的选择性。

利用溶剂的拉平效应和区分效应测定混合酸、混合碱的总含量和混合酸、混合碱各个组分的含量。

本章难点是非水滴定中的拉平效应与区分效应。

二、习题(一)判断题()1.酸碱的强度不仅与酸碱本身授受质子的能力大小有关,而且与溶剂授受质子能力大小有关。

()2.在醋酸溶液中,HClO4和HCl酸性相同,所以醋酸是HClO4和HCl的拉平性溶剂。

()3.醋酸是H2SO4和HNO3的拉平性溶剂。

()4.非质子性溶剂,其质子自递常数小到目前无法用现有实验方法准确测定。

()5.HClO4、盐酸、醋酸、苯甲酸在液氨中,它们的强度都相同。

()6.质子性溶剂,是指有质子自递作用的溶剂,它们是既显酸性也显碱性的溶剂。

()7.非质子性溶剂,其质子自递常数是非常大的。

()8.酸性溶剂是碱的拉平性溶剂,对酸起区分作用。

()9.HAc和HCl在氨水中酸强度相同。

()10.甲基异丁酮是HCl和HClO4的拉平性溶剂。

(二)单选题1.在下列何种溶液中,高氯酸,盐酸,硫酸的强度有差异( )A.纯水B.液氨C.乙二胺D.乙胺E.醋酸2.下述各项,在水溶液中为两性物质的是( )A.HCl B.H2SO4C. NH3·H2O D.NH4Ac E.NaOH 3.在下列何种溶剂中,高氯酸、盐酸、醋酸、苯甲酸的强度都相同()A.纯水B.乙醇C.甲基异丁基酮D.浓硫酸E.液氨4.接受质子和给出质子的能力相差不多的溶剂,应是()A.弱酸性溶剂B.弱碱性溶剂C.非质子溶剂D.两性溶剂E.惰性溶剂5. 常见矿酸的区分性溶剂为()A.水B.甲醇C.乙醇D.冰醋酸E.乙胺(三)多选题1. 下述各物质,在水溶液中均为两性物质()A. HS-B. HPO42-C. (NH4)2CO3D. NH4A cE.PO43-2.影响溶剂拉平效应的因素有()A. 溶剂的酸碱度B. 介电常数C. 溶剂的质子自递常数D. 溶剂化作用E. 均化作用3.标定HClO4-HAc溶液可用基准物质()A. 邻苯二甲酸氢钾B. 碳酸钠C. 对二苯胍D.氢氧化钠E.甲醇4.水是下列哪些酸的拉平性溶剂()A.盐酸-硫酸B.硫酸-醋酸C.硝酸-高氯酸D.醋酸-盐酸E.高氯酸-硫酸5.冰醋酸是下列哪些酸的区分性溶剂()A.高氯酸-盐酸B.氢溴酸-硫酸C.盐酸-硝酸D.硫酸-高氯酸E.硝酸-氢溴酸(四)填空题1.在水以外的溶剂中进行滴定的方法称为,此法除较为特殊外具有一切滴定分析所具有的优点。

第6章 配位滴定法(课后习题及答案)

第6章 配位滴定法(课后习题及答案)

第六章 配位滴定法思考题与习题1.简答题:(1)何谓配位滴定法?配位滴定法对滴定反应有何要求?答:以配位反应为基础的地点分析方法称为配位滴定法。

配位滴定法要求配位反应按一定的反应式定量进行,且能进行完全;反应必须迅速;可以用适当的方法确定终点。

(2)EDTA 与其金属离子配合物的特点是什么?答:E DT A具有广泛的配位性能;EDTA 与金属离子配位时可生成的螯合物稳定性高,配位反应的完全程度高;E DTA 与金属离子形成配位化合物的配位比几乎均为1:1;ED TA 与金属离子形成的配合物大多能溶于水;配位反应迅速;EDTA 与无色离子形成的配合物也无色,便于用指示剂确定终点。

(3)配位滴定可行性的判断条件是什么?答:MYM K c lg ≥6 (4)配位滴定中可能发生的副反应有哪些?从理论上看,哪些对滴定分析有利?答:配位滴定副反应包括:EDTA 的酸效应,金属离子的水解效应,金属离子与其他配位剂的配位反应,干扰离子效应,配合物与氢离子、氢氧根离子的副反应等。

配合物与氢离子、氢氧根离子的副反应对滴定分析有利。

(5)何谓指示剂的封闭现象?怎样消除封闭?答:如果指示剂与某些金属离子形成的配位化合物极其稳定,以至于加入过量的滴定剂也不能将金属离子从金属-指示剂配合物中夺取出来,溶液在化学计量点附近就没有颜色变化,这种现象称为指示剂受到了封闭。

可加掩蔽剂消除指示剂的封闭现象。

(6)提高配位滴定选择性的条件与措施有哪些?答:1)控制酸度;2)分别采用配位掩蔽法、沉淀掩蔽法、氧化还原掩蔽法掩蔽干扰离子;3)分离干扰离子。

2.名词解释(1)酸效应答:由于H +的存在使配位剂参加主反应能力降低的现象。

(2)酸效应系数答:定量表示酸效应进行的程度的系数称为酸效应系数。

(3) 配位效应答:由于存在其他配位剂L 与金属离子M 配位使金属离子参加主反应能力降低的现象。

(4)配位效应系数答:定量表示配位效应进行的程度的系数称为配位效应系数。

化学教案-第六章 第三节 硫酸

化学教案-第六章 第三节 硫酸

化学教案-第六章第三节硫酸化学教案-第六章第三节硫酸第三节硫酸教材分析:本节教材包括硫酸和硫酸根离子的检验两部分。

硫酸是在初中学过稀硫酸的化学性质的基础上讨论浓硫酸的化学性质和硫酸的用途。

浓硫酸的特性主要介绍浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性。

教学中特别强调浓硫酸的吸水性与脱水性的不同,通过实验对浓硫酸的还原产物进行有效检验。

在介绍硫酸的用途时,教给学生读图方法,认识性质与用途的关系。

关于硫酸根离子的检验,在已有的离子反应、稀硫酸检验及氯离子检验知识为基础,学会硫酸根离子检验的一般原理及方法。

教学目的与要求: 1.使学生掌握浓硫酸的性质; 2.使学生了解硫酸的用途; 3.使学生掌握检验硫酸根离子的原理和方法。

教学重点:浓硫酸的性质和硫酸根离子的检验教学难点:浓硫酸的氧化性教学方法:实验法、讲述法、比较发现法、例举法教学用具:实验用品课型:新课课时: 2 教学内容:第一课时新课的准备:复习稀硫酸的性质,指出具有硫酸的一切通性。

引出课题。

新课进行:第三节硫酸一、硫酸比较:纯硫酸、浓硫酸、稀硫酸发现:纯硫酸中只有硫酸分子,浓硫酸中为水合硫酸分子,稀硫酸中有氢离子及硫酸根离子。

(重点学习浓硫酸) 1、纯硫酸的物理性质无色油状液体,常见的浓硫酸质量分数为98.3%,沸点为338℃,高沸点难挥发性。

说明:浓硫酸的稀释方法。

2、浓硫酸的化学性质浓硫酸具有吸水性、脱水性和氧化性⑴ 硫酸的吸水性三种形式:①与水任意比例混溶,溶于水剧烈放热;②吸收气体中水蒸气干燥剂,不能干燥硫化氢、溴化氢、碘化氢、氨气;③与结晶水合物反应。

浓硫酸与胆矾反应,由胆矾蓝色变为红色说明吸水性。

⑵ 硫酸的脱水性——炭化(变黑)潮湿的纸屑、棉花、木屑中分别滴入几滴浓硫酸。

蔗糖(加几滴水)中加入浓硫酸。

结论:这几种有机物均变黑,浓硫酸具有脱水性。

强调:①C12H22O11 12C+11H2O;②吸水性与脱水性的根本区别;③浓硫酸具有强腐蚀性,沾上皮肤如何处理?⑶硫酸的强氧化性说明:稀硫酸与铜、木炭均不反应,与浓硫酸反应不反应呢?浓硫酸与铜反应,要求学生注意反应现象,分析反应产物存在的依据。

硫酸分析及相关分享知识培训

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3.3.2尾气SO3 、酸雾及总酸度的测定 3.3.2.1方法原理 尾气通过润湿的棉花,其中三氧化硫与水结合成的酸雾及二 氧化硫被棉花吸附下来。将被棉花捕集的酸雾溶于水中,用 碘标准液先滴定棉花上吸附的二氧化硫,再以氢氧化钠标准 溶液滴定总酸量,根据滴定时耗用标准溶液的用量及通过的 气样体积来计算其含量。 反应方程式: SO3 + H2O === H2SO4 SO2 + I2 + 2H2O === H2SO4 + 2HI H2SO4 + 2NaOH === Na2SO4 + 2H2O HI + NaOH === NaI + H2O
3.4.1.4计算 出口水分(g/m3)=

m1 m2 1000 V0


式中: m1 —— U形干燥管采样后质量,g m2 —— U形干燥管的质量,g V0 —— 采样体积(标准状态),L
2014、1
3.4干燥空气水分、酸雾的测定




3.4.2酸雾的测定 3.4.2.1方法原理 气体通过干燥的棉花,酸雾及二氧化硫被棉花吸附下来。将 被棉花捕集的酸雾溶于水中,用碘标准液先滴定棉花上吸附 的二氧化硫,再以氢氧化钠标准溶液滴定总酸量,根据滴定 时耗用标准溶液的用量及通过的气样体积来计算其含量。 反应方程式: SO3 + H2O === H2SO4 SO2 + I2 + 2H2O === H2SO4 + 2HI H2SO4 + 2NaOH === Na2SO4 + 2H2O HI + NaOH === NaI + H2O
3.2硫酸含量的测定

硫酸的安全分析方法

硫酸的安全分析方法

硫酸的安全分析方法硫酸是一种广泛应用于化工、实验室等领域的化学品,具有很高的腐蚀性和危险性。

为了确保操作人员和环境的安全,进行硫酸的安全分析至关重要。

本文将介绍几种常用的硫酸安全分析方法,并提供相应的操作建议和注意事项。

一、物理性质分析法物理性质分析是通过测量硫酸的密度、溶解度、沸点等参数来进行安全评估的一种方法。

1. 密度测定:硫酸的密度与其浓度密切相关,一般情况下,浓度越高,密度越大。

可通过使用密度计或者比重瓶的测量方法,准确地测定硫酸的密度,并与相关的数据表进行比对,以判断硫酸的浓度是否符合要求。

2. 溶解度测试:硫酸的溶解度与温度和浓度密切相关。

通过将一定量的硫酸加入一溶剂中,加热并搅拌,观察其是否能充分溶解。

存在溶解度限制的情况下,应根据相关资料确保在操作时不会超过溶解度限制,以防溶液的超饱和和结晶。

3. 沸点测定:硫酸的沸点为约337摄氏度,可以通过沸点计或蒸馏方法进行测定。

沸点测定可以判断硫酸的纯度,纯度越高,沸点与标准沸点越接近。

二、化学性质分析法化学性质分析是通过检测硫酸与其他物质的反应性,来评估其安全性的一种方法。

1. 酸碱性测试:可通过pH试纸或酸碱指示剂对硫酸进行测试,观察其酸碱性质。

硫酸为强酸,其pH值通常在0-1之间,表明其高度酸性。

2. 金属腐蚀性测试:硫酸具有很强的腐蚀性,可对不同金属进行测试,观察其与硫酸接触后的反应情况。

如产生气泡、溶解或生成沉淀等现象表明该金属与硫酸有反应,应注意避免它们的接触。

3. 可燃性测试:硫酸为非可燃性物质,但与易燃物质接触时可能引发火灾。

可进行试验观察其与易燃物质的反应,若有反应则需采取相应的措施避免火灾发生。

三、安全操作建议和注意事项1. 对于硫酸的密度、溶解度和沸点测试,操作人员应佩戴防护手套、护目镜等个人防护装备,避免直接接触硫酸。

2. 在进行硫酸的化学性质测试时,应使用相应的试剂和实验器材,严格按照操作规程进行,避免硫酸与其他物质接触造成意外发生。

硫酸分析

硫酸分析

1、硫酸浓度测定1.1 方法提要以甲基红—次甲基兰为指示剂,用氢氧化钠标准滴定溶液中和滴定以测得硫酸含量。

1.2 试剂和材料1.2.1 氢氧化钠标准滴定溶液:C(NaOH)=0.5 mol/L 1.2.2 甲基红—次甲基兰混合指示剂1.3 分析步骤1.3.1 用一称量的带有磨口的小称量瓶,称取约0.7g浓硫酸试样或1.5g左右50%硫酸试样(精确至0.0001g),小心移入盛有50mL水的250ml锥形瓶中,冷却至室温,备用。

1.3.2 试液中,加2—3滴混合指示剂(1.2.2),用氢氧化钠标准滴定溶液(1.2.1)滴定至溶液呈灰绿色为终点。

1.4 分析结果的表述硫酸的质量分数W1=C*V*(M/1000)*100/m=4.904*C*V/m 式中:V:滴定耗用的氢氧化钠标准滴定溶液的体积的数值,mL;C:氢氧化钠溶液的实际浓度的数值,mol/L;m:试料的质量的数值,g;M:硫酸的摩尔质量的数值,g/mol(M=49.04)2、灰分2.1 方法提要试料蒸发至干,灼烧,冷却后称量。

2.2 仪器、设备2.2.1 铂皿(或石英皿,瓷皿);容量60mL—100mL。

2.2.2 高温电炉:可控制温度(800±50)℃。

2.3 分析步骤将铂皿(2.2.1)于高温电炉(2.2.2)内,在800℃±50℃温度下灼烧15min,置于干燥器中,冷却至室温称量,精确至0.0001g。

称取约25g—20g试样于铂皿中(精确至0.01g),在可调温电炉或沙浴上,小心加热蒸发至干,移入高温电炉(2.2.2)内,在800℃±50℃温度下灼烧15min,取出铂皿,置于干燥器中,冷却至室温后称量,精确至0.0001g。

2.4 分析结果的表述硫酸灰分的质量分数W2(%)按下式计算: W2=m*100/m0式中:m:灼烧后灰分的质量的数值,g;m0:试料的质量的数值,g。

3、氯化物3.1 方法提要试样用水稀释,加硝酸及硝酸银与氯离子反应生成氯化银浑浊液,与标准色阶比较,求算出氯含量。

分析化学 第6章

分析化学 第6章

故影响突跃范围的因素: 两电对的条件电极电势及电子转移数, 与浓度无关。
(3) 滴定时使用介质不同,曲线的位置和突跃范围 也不同。
思考:用K2Cr2O7滴定Fe2+,使用HCl和 H3PO4的混合溶液作介质,H3PO4 的作用是什么? 答案:H3PO4对Fe3+的配位作用,导致
′ (Fe /Fe )降低,从而使滴定
电极反应 O+ne
=
ø+
(1)
a(O)、a(R)分别为氧化态和还原态的活度。
离子强度较大或氧化态、还原态与其他物质发 生副反应时,用浓度代替活度计算,误差较大, 所以引入活度系数和副反应系数,得 a(O)=γ(O)cr(O ˊ)/α(O ) a(R)=γ(R)cr(R ˊ)/α(R ) 代入(1)得:
均为常数。
cr(Oˊ) = cr(Rˊ) = 1 或 cr(Oˊ)/cr(Rˊ) = 1 时, 为常数,用 øˊ表示: 0.0592V lg γ(O)α(R) ø ˊ ø = + n γ(R)α(O)
øˊ叫条件电极电势
条件电极电势:在一定介质条件下,氧化态
和还原态的总浓度均为1mol· L-1,或它们的
θ
化学计量点电势的计算 对称性氧化还原反应: O O n11 n22 sp n1 n2
n1 1øˊ+ n2 2øˊ sp= n1+ n2
一定牢 记!!
化学计量点电势与两电对的条件电极电势 及电子得失数有关。 Ce4+ 滴定 Fe2+,化学计量点电势: (1×1.44+1×0.68)V sp= 2 4.化学计量点后
(2)不可逆电对
2 2 MnO \ Mn 如 4
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第6章硫酸6.1 硫酸的性质硫酸,化学式为H2SO4,分子量98.08,是三氧化硫(SO3)和水(H2O)的化合物,硫酸在生产中来源于干吸工段,转化工段反应生成的SO3进入吸收工序中间吸收塔、最终吸收塔,由浓硫酸吸收加水配制成96%~98%的成品酸。

6.1.1物理性质可以任何比例溶解于水,伴随大量的热产生。

纯净的硫酸是清澈、无色透明的油状液体,但不纯时为棕色或灰白色液体,无气味但有明显的酸味,此外,硫酸的密度,结晶温度,沸点及稀释热等物化性质与硫酸的工业生产有密切的关系,故一般称它们为硫酸的工业性质,了解这些性质对控制硫酸的生产操作有及其重要的意义。

例如硫酸的密度随其浓度的增加而增加,当浓度达到97%时密度达到最大值,过此则逐渐减小,同一浓度的硫酸,它的密度随温度的升高而降低,下图6-1就是硫酸的密度与浓度之间的关系曲线图。

图6-1 硫酸和发烟硫酸的密度与浓度的关系曲线硫酸的结晶温度,随着硫酸含量的不同而在一个极广阔的范围内变化,充分了解硫酸的结晶温度,对于在寒冷季节搞好硫酸生产,贮存和运输等工作具有重要意义。

例如,为了防止硫酸冻结,不少厂在冬季将产品酸浓度由98%(结晶温度为-0.7℃)改为93%(结晶温度为-27℃)。

下图6-2所示为硫酸液体浓度和结晶温度的关系曲线图6-2 H2O-H2SO4系统结晶图掌握了硫酸结晶温度具有下述意义:(1)为硫酸贮存输送提供了防止发生冻酸的温度控制依据。

(2)为确定产品浓度范围提供了依据。

(3)对处于不正常情况下发生的酸冻结原因分析提供了理论依据。

其他物理性质,如:当硫酸浓度在98.3%以下时,它的沸点随浓度的升高而增加,浓度为98.3%的硫酸沸点最高,以后则开始下降,100%硫酸的沸点为296.2℃。

硫酸水溶液上面的总蒸汽压随其浓度的增加而逐渐下降,其中水蒸汽分压小是硫酸的重要性质,温度越低,浓度越高,酸液面上的水蒸汽平衡分压也越小。

用浓硫酸来干燥气体就是利用了这一性质;硫酸能以任何比例与水混合,硫酸中加入水就有热量放出,用水稀释的浓度越低,放出的热量越多,由于浓硫酸的稀释热很大,同时由于酸,水密度的差异,因此,在实验室中稀释浓硫酸时,不能将水注入硫酸,而必须将硫酸慢慢注入水中,同时不断搅拌,以防止反应过剧时生成酸沫飞溅伤人。

在生产过程中需要往浓硫酸中加入水时应当用密闭设备,上面有足够大的水汽排出口,而且加水速度不可太快。

硫酸的浓度通常用其中所含硫酸的重量百分数来表示,如98%硫酸,就是指其中含有98%重量的硫酸和2%重量的水。

习惯上把浓度≥75%的硫酸叫做浓硫酸,而把75%以下的硫酸叫做稀硫酸。

下表6-1是工业硫酸的组成:表6-1 工业硫酸的组成名称H2SO4重量% SO3/H2O组成,% 名称H2SO4重量%SO3/H2O组成,% SO3H2O SO3H2O93%硫酸98%硫酸无水硫酸93.0098.00100.000.7130.9031.0075.9280.0081.6324.0820.0018.3720%发烟硫酸65%发烟硫酸104.50114.621.303.2985.3093.5714.706.436.1.2化学性质硫酸是最重要的无机强酸之一,浓硫酸具有强酸性、强氧化性、强的吸水性、强的磺化性等。

当加热到30℃以上放出蒸汽,加热到200℃以上,散发出三氧化硫。

(1)硫酸是一种强酸,具有酸的特性,它的化学性质非常活泼,根据硫酸的浓度和温度及金属的种类不同,而生成H2、H2S、SO2、S及金属的硫化物和硫酸盐。

①稀硫酸能与有些金属直接反应,放出氢气,所以它对某些金属具有强烈的腐蚀性。

Fe + H2SO4 →FeSO4 + H2↑②与金属氧化物作用,生成硫酸盐。

Fe2O3 + 3H2SO4 →Fe2(SO4)3+ 3H2O(2)浓硫酸具有强的氧化性。

Cu + 2H2SO4(浓)→CuSO4 + SO2↑ + 2H2O(3)浓硫酸具有强的吸水性。

浓硫酸对水有亲和力,吸收大气水分,从有机物中提取水分导致碳化。

利用其这一性质可用来作干燥剂,如硫酸生产中用其干燥湿的SO2炉气。

浓硫酸不仅能够吸收游离水分,而且可以把碳水化合物中的氢和氧按2:1的比例以水的形式脱下,这是硫酸伤人的主要途径。

(4)浓硫酸具有强的磺化性。

C6H6 + H2SO4(浓)→C6H5SO3H + H2O6.2 硫酸的用途6.2.1工业用途1.冶金及石油工业冶金工业和金属加工,特别是有色金属的生产过程需要使用硫酸。

例如用电解法精炼铜、锌、镉、镍时,电解液就需要使用硫酸,某些贵金属的精炼,也需要硫酸来溶解其他夹杂金属。

在钢铁工业中进行冷轧、冷拔及冲压加工之前,都必须用硫酸清除钢铁表面的氧化铁,在轧制薄板、冷拔无缝钢管和其他质量要求较高的钢材,都必须每轧一次用硫酸洗涤一次,另外,有缝钢管、薄铁皮、铁丝等在进行镀锌之前,都要用硫酸进行酸洗。

在某些金属机械加工过程中,例如镀镍、镀铬等金属制件,也需用硫酸来洗净表面的锈。

在黑色冶金企业部门里,需要酸洗的钢材一般约占钢总产量的5%~6%,而每吨钢材的酸洗,约消费98%的硫酸30kg~50kg。

在石油工业的汽油、润滑油等石油产品的生产过程中,都需要用浓硫酸精炼,以除去其中的含硫化合物和不饱和碳氢化合物。

每吨原油精炼需要硫酸约24kg,每吨柴油精炼需要硫酸约31kg。

石油工业所使用的活性白土的制备,也消耗不少硫酸。

在浓缩硝酸中,以浓硫酸为脱水剂;氯碱工业中,以浓硫酸来干燥氯气、氯化氢气体等;无机盐工业中,如冰晶石(Na3AlF6)、硼砂(Na2B4O7·10H2O)、磷酸三钠(Na3PO4)、磷酸氢二钠(Na2HPO4)、硫酸铅(PbSO4)、硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁以及其他硫酸盐的制备都要用硫酸。

许多无机酸如磷酸、硼酸、铬酸(H2CrO4,有时也指CrO3)、氢氟酸、氯磺酸(ClSO3H),有机酸如草酸[(COOH)2]、醋酸(CH3COOH)等的制备,也常需要硫酸作原料。

此外炼焦化学工业(用硫酸来同焦炉气中的氨起作用副产硫酸铵)、电镀业、制革业、颜料工业、橡胶工业、造纸工业、油漆工业(有机溶剂的制备)、工业炸药和铅蓄电池制造业等等,都消耗相当数量的硫酸。

2.解决人民衣食住行的用途(1)用于化学纤维的生产。

为人民所熟悉的粘胶丝,它需要使用硫酸、硫酸锌、硫酸钠的混合液作为粘胶抽丝的凝固液。

每生产1t粘胶纤维,需要消耗硫酸1.2t~1.5t,每生产1t维尼龙短纤维,就要消耗98%硫酸230kg,每生产1t卡普纶单体,需要用1.6t20%发烟硫酸。

此外,在尼龙、醋酸纤维、聚丙烯腈纤维等化学纤维生产中,也使用相当数量的硫酸。

(2)用于化学纤维以外的高分子化合物生产。

塑料等高分子化合物,在国民经济中越来越占有重要的地位。

每生产1t环氧树脂,需用硫酸2.68t,号称“塑料王”的聚四氟乙烯,每生产1t,需用硫酸1.32t;有机硅树胶、硅油、丁苯橡胶及丁腈橡胶等的生产,也都要使用硫酸。

(3)用于染料工业。

几乎没有一种染料(或其中间体)的制备不需使用硫酸。

偶氮染料中间体的制备需要进行磺化反应,苯胺染料中间体的制备需要进行硝化反应,两者都需使用大量浓硫酸或发烟硫酸。

所以有些染料厂就设有硫酸车间,以配合需要。

(4)用于日用品的生产。

合成洗涤剂需要用发烟硫酸和浓硫酸,塑料的增塑剂(如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯)、赛璐珞制品所需的原料硝化棉,都需要硫酸来制备。

玻璃纸、羊皮纸的制造,也需要使用硫酸。

此外,纺织印染工业、搪瓷工业、小五金工业、肥皂工业、人造香料工业等生产部门,也都需要使用硫酸。

(5)用于制药工业磺胺药物的制备过程中的磺化反应。

强力杀菌剂呋喃西林的制备过程中的硝化反应,都需用硫酸。

此外,许多抗生素的制备,常用药物如阿斯匹林、咖啡因、维生素B2、B12及维生素C、某些激素、异烟肼、红汞、糖精等的制备,无不需用硫酸。

3.巩固国防的用途某些国家硫酸工业的发展,曾经是和军用炸药的生产紧密连结在一起的。

无论军用炸药(发射药、爆炸药)或工业炸药,大都是以硝基化物或硝酸酯为其主要成分,主要的有硝化棉、三硝基甲苯(TNT)、硝化甘油、苦味酸等,虽然这些化合物的制备是依靠硝酸,但同时必须使用浓硫酸或发烟硫酸。

4.原子能工业及火箭技术的用途原子反应堆用的核燃料的生产,反应堆用的钛、铝等合金材料的制备,以及用于制造火箭、超声速喷气飞机和人造卫星的材料的钛合金,都和硫酸有直接或间接的关系。

从硼砂制备硼烷的过程需要大量硫酸,硼烷的衍生物是最重要的一种高能燃料,硼烷又用做制备硼氢化铀用来分离铀235的一种原料。

由此可见,硫酸与国防工业和尖端科学技术都有着密切的关系。

6.2.2农业用途1.土壤改良在农业生产中,越来越多的土地采用硫酸改良了的高pH值的石灰质土壤。

过去20年来,尿素-硫酸肥料的产量大幅度提高并在美国西部诸州的土壤中广泛使用。

将硫酸注入牛奶场湖泊,改变湖水pH值,可解决圈养牲畜过程产生的若干空气和水质问题,将硫酸施入农用土壤和水中,其主要作用是溶解钙、镁的碳酸盐和碳酸氢盐,这些钙、镁盐然后取代可交换的钠盐,钠盐随后用水浸洗除去。

当碳酸盐和碳酸氢盐被分解后,硫酸与更惰性的物质反应,释放出磷、铁等植物养分。

简单地降低土壤的pH值可引起许多元素溶解度的变化,提高它们对植物的效力。

在高pH值的石灰质土壤上施用硫酸,可使植物更加健壮,收成增加。

2.化肥生产(1)用于肥料的生产。

硫酸铵(俗称硫铵或肥田粉)和过磷酸钙(俗称过磷酸石灰或普钙)这两种化肥的生产都要消耗大量的硫酸。

2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4每生产一吨硫酸铵,就要消耗硫酸(折合成100%计算)760kg,每生产一吨过磷酸钙,就要消耗硫酸360kg。

(2)用于农药的生产。

许多农药都要以硫酸为原料,如硫酸铜、硫酸锌可作植物的杀菌剂,硫酸铊可作杀鼠剂,硫酸亚铁、硫酸铜可作除莠剂。

最普通的杀虫剂,如1059乳剂(45%)和1605乳剂(45%)的生产都需用硫酸。

前者每生产1t,需消耗20%发烟硫酸1.4t,后者每生产1t,需消耗硫酸36kg。

3.日常家居用途世界各地大多数酸性化学通渠用品均含有浓硫酸,这一类的通渠用品就和碱性的通渠用品一样,可以溶解淤塞在渠道里的油污及食物残渣等。

不过,由于浓硫酸会与水发生高放热反应,故建议在使用前尽量保持渠道干爽,并慢慢倒入有关化学用品,另需佩戴手套。

6.3用硫磺生产硫酸6.3.1原材料及其规格要求硫磺是世界硫酸生产的主要原科,国内硫磺制酸的产量近年来有了很大的增长,其来源主要是天然气净化、石油制炼中副产品的回收硫。

有关部门详细分析并讨论了硫磺中主要杂质如灰分、有机物、水分、酸度和砷等对制酸工艺的影响及其允许含量,提出了据有机物(以C计)含量推算出炉气中水分含量的方法,指出以达到《工业硫磺及其试验方法》(GB2449-92)中一等品规定的有机物含量和砷含量指标要求的硫磺作为热气体装置用的原料时,仍无法避免产生严重的酸雾和催化剂砷中毒问题,为了正确指导硫磺制酸对原料的选择,建议制订《硫酸工业用硫磺》的专业标准。

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