焦硫酸鉀,焦硫酸鈉和硝酸鐵的分解溫度分別是多少?產物分別是什麼?
如題
(20171216修改)
工業硫酸生產科普:(專欄文章)從「礬油」到接觸法——硫酸的前世今生
不要試圖用這些方法來製備三氧化硫以及二氧化氮,進而製取硫酸和硝酸,一般中學化學實驗室的儀器無法耐受這些分解反應的分解產物,極易引發危險,而且常溫常壓水吸收三氧化硫和二氧化氮是無法吸收完全的,會有大量酸霧,以及有害氣體泄漏,中學化學實驗室的儀器更無法完成。
工業接觸法制硫酸,三氧化硫必須用98.3%左右的濃硫酸吸收才能吸收徹底,吸收後得到的是濃度更高的硫酸甚至發煙硫酸(溶解有過量SO3的硫酸,可以認為相當於H2S2O7和H2SO4的混合物),吸收後得到的硫酸經水稀釋後又得到98.3%濃硫酸,一部分作為產品濃硫酸,一部分又回到吸收塔循環使用,實際上仍然相當於三氧化硫與水反應,但不能直接用水吸收,這樣會產生大量酸霧,吸收不完全。如果直接向固體SO3中加水,會發生爆炸性的反應,比水倒入濃硫酸飛濺還要嚴重!
工業氨氧化法制硝酸,如果採用常壓水吸收二氧化氮的老工藝,即使採用多個吸收塔串聯,盡量將二氧化氮吸收完全,最多得到50%左右的硝酸,這種硝酸在工業上只能算作稀硝酸,需要用硝酸鎂或者濃硫酸作為脫水劑蒸餾濃縮,才能得到95%以上的工業濃硝酸(發煙硝酸)。
硫酸是明令管制的易制毒化學品,硝酸則是明令管制的易制爆危險化學品,個人違法購買試劑濃硫酸和濃硝酸,第一觸犯法律,第二私自存放是非常危險的。
如果是中學化學實驗,大部分實驗只需要稀硫酸,可以考慮用硫酸氫鈉溶液(3mol/L—4mol/L)代用。有機化學實驗中的濃硫酸催化劑,也可以盡量用其它催化劑代用,例如實驗室製取乙烯可用無水磷酸(市售85%濃磷酸加熱到220℃左右可除去水,但要當心飛濺)、焦磷酸(市售85%濃磷酸加熱到250℃左右可脫水得到焦磷酸)、多聚磷酸(PPA,可用濃磷酸與五氧化二磷共熱製備)或者活性氧化鋁(明礬溶液與碳酸鈉溶液反應後將沉澱洗滌烘乾)作為脫水劑;製取環己烯可以直接用市售85%濃磷酸作為脫水劑;製取乙酸乙酯、乙酸異戊酯等可以用85%濃磷酸或者固體硫酸氫鈉作為催化劑,固體硫酸氫鈉是一種較強的質子酸催化劑,在很多有機化學反應中都有良好催化效果,不妨一試。
至於硝化反應甚至製取含能材料等,切勿在非專業的實驗室中進行!即使是大學有機化學實驗室,在沒有充分防護的情況下也要盡量避免這類反應和合成。
推薦閱讀: