硫酸的工业制法所用的主要原料是什么？

工业制法生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。

硫酸广泛用于各个工业部门，主要有化肥工业、冶金工业、石油工业、机械工业、医药工业、洗涤剂的生产、军事工业、原子能工业和航天工业等。

硫酸还用于生产染料、农药、化学纤维、塑料、涂料，以及各种基本有机和无机化工产品。

扩展资料：

1、制取二氧化硫（沸腾炉）

燃烧硫或高温处理黄铁矿，制取二氧化硫S+O₂=点燃=SO₂

4FeS₂+11O₂=高温=8SO₂+2Fe₂O₃

2、接触氧化为三氧化硫（接触室）

2SO₂+O₂=五氧化二钒催化并加热=2SO₃（可逆反应）

3、用98.3%硫酸吸收

SO₃+H₂SO₄=H₂S₂O₇（焦硫酸）

4、加水

H₂S₂O₇+H₂O=2H₂SO4

5.提纯

可将工业浓硫酸进行蒸馏，便可得到浓度95%－98%的商品硫酸。

参考资料：百度百科-硫酸工业

强。硫酸氢钾，是一种无机化合物，化学式为KHSO4，为白色结晶性粉末，溶于水，不溶于乙醇，主要用作分析试剂、防腐剂和溶剂。

中文名

硫酸氢钾

外文名

potassium bisulfate

别名

酸式硫酸钾

化学式

KHSO4

分子量

136.169

基本信息理化性质计算化学数据用途急救措施消防措施泄露应急处理防护措施安全信息TA说

基本信息

化学式：KHSO4

分子量：136.169

CAS号：7646-93-7

EINECS号：231-594-1

理化性质

物理性质

密度：2.512g/cm3

熔点：214℃

沸点：330℃

外观：白色结晶性粉末

溶解性：溶于水，不溶于乙醇[1]

化学性质

1、酸性：硫酸氢钾溶于水发生电离，生成K+、H+、SO42-：KHSO4

K++H++SO42-

2、与乙醇混合，沉淀出不溶的硫酸钾：

计算化学数据

疏水参数计算参考值（XlogP）：无

氢键供体数量：1

氢键受体数量：4

可旋转化学键数量：0

互变异构体数量：0

拓扑分子极性表面积：85.8

重原子数量：6

表面电荷：0

复杂度：93.2

同位素原子数量：0

确定原子立构中心数量：0

不确定原子立构中心数量：0

确定化学键立构中心数量：0

不确定化学键立构中心数量：0

共价键单元数量：2[1]

用途

主要用作分析试剂、防腐剂和溶剂。

急救措施

皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。

眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

食入：用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。

消防措施

危险特性：本身不能燃烧。受高热分解放出有毒的气体。具有腐蚀性。

有害燃烧产物：氧化硫、氧化钾。

灭火方法：消防人员必须穿全身防火防毒服，在上风向灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。

泄露应急处理

隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘口罩，穿防酸服。不要直接接触泄漏物。

小量泄漏：避免扬尘，小心扫起，收集于干燥、洁净、有盖的容器中。

大量泄漏：收集回收或运至废物处理场所处置。

防护措施

工程控制：严加密闭，提供充分的局部排风。

呼吸系统防护：可能接触其粉尘时，必须佩戴防尘面具（全面罩）。紧急事态抢救或撤离时，应该佩戴空气呼吸器。

眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。

身体防护：穿橡胶耐酸碱服。

手防护：戴橡胶耐酸碱手套。

其他防护：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。

安全信息

安全术语

S26：In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.

眼睛接触后，立即用大量水冲洗并征求医生意见。

S36/37/39：Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.

穿戴适当的防护服、手套和眼睛/面保护。

S45：In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible).

发生事故时或感觉不适时，立即求医（可能时出示标签）。

风险术语

R34：Causes burns.

引起灼伤。

R37：Irritating to respiratory system.

刺激呼吸系统。

纯硫酸为无色透明油状液体，具有强吸水性的和氧化性，能使棉布、纸张、木材等碳水化合物脱水碳化，接触人体能引起严重的烧伤。硫酸几乎能与所有的金属及其氧化物和氢氧化物反应生成硫酸盐。

中文名

高纯硫酸

外文名

High purity sulfuric acid

制作方法

工业硫酸精馏法、三氧化硫吸收

分子量

98.08

性质

透明油状液体，吸水性，氧化性

简介性质用途产品指标含量包装特点储运与安全措施制备方法TA说

简介

超纯硫酸又称为高纯硫酸、电子级硫酸。是半导体工业常用的八大化学试剂之一，消耗量位居第三．主要用于硅晶片的清洗、光刻、腐蚀以及印刷电路板的腐蚀和电镀清洗。超纯硫酸的生产随着电子工业的发展而发展。国内外制备超纯硫酸主要采用两种方法：一种是工业硫酸精馏法（分为常压精馏和减压精馏两种），在精馏过程中常需外加强氧化剂将硫酸中的低价态硫和有机物氧化成硫酸；另一种是将三氧化硫气体直接吸收来制取硫酸，通常采用超纯水或超纯硫酸直接吸收洁净的三氧化硫。前者适用于小规模生产，而后者可以用于大规模生产。

性质

纯硫酸为无色透明油状液体，具有强吸水性和氧化性，能使棉布、纸张、木材等碳水化合物脱水碳化，接触人体能引起严重的烧伤。硫酸几乎能与所有的金属及其氧化物和氢氧化物反应生成硫酸盐。

用途

硫酸是化学工业的基本原料之一，主要用于制造无机化学肥料、有色金属的冶炼、钢铁酸洗、石油精炼以及石油化工，纺织印染、国防军工、农药、医药制革和炼焦等工业部门。

产品指标含量

指标名称

指标

纯度规格

分析纯

化学纯

总酸度%≥

95-98

95-98

灼烧残渣(以硫酸盐计)%≥

0.001

0.005

氯化物(Cl)%≥

0.00003

0.00005

硝酸盐(NO3 )%≥

0.00005

0.0005

铵盐(NH4 )%≥

0.0002

0.001

铁(Fe)%≥

0.00005

0.0001

铜(Cu)%≥

0.00001

0.0001

砷(As)%≥

0.0000003

0.000005

铅(Pb)%≥

0.00001

0.0001

还原高锰酸钾物质(以SO2 计)%≥

0.0005

0.001

收起

包装特点

塑料桶包装、包装有明显的“腐蚀性物品”标志。

储运与安全措施

1，可以露天堆放，一般不要放在水泥地上。

2，不可与碱类、金属粉末、有机物等共储藏混运。

3，硫酸腐蚀性强，勿与眼睛、皮肤直接接触，以免烧伤，遇硫酸溅到皮肤应立即设法擦干，然后用大量清水冲洗30分钟以上，严重者送医院治疗。[1]

制备方法

减压蒸馏

在一定真空度下采用减压蒸馏法收集蒸馏硫酸。

降膜结晶

1，结晶过程：调节恒温槽冷却液温度至所需温度，使结晶器降温至恒定；结晶器内加入少量晶种挂膜，按一定料液流量输送进料酸一蒸馏酸，并按一定的降温速率降温，冷却至结晶终点，停止进料酸输送。

2，发汗过程：将恒温槽按一定的步长升温，以提高结晶器温度，使晶体部分熔化以汗液形式排出，升温至发汗终点停止。

3，熔融过程：升高结晶器温度，使晶体全部熔化，即得产品。

检测方法

硫酸质量分数按GB/T534--2002《工业硫酸》中“硫酸含量的测定和发烟硫酸中游离三氧化硫含量的计算”进行测定和计算。工业硫酸中杂质离子含量采用原子吸收光谱法（PE-5100-PC型原子吸收光谱仪）进行测定；粗晶体和产品中杂质离子含量采用电感耦合等离子体质谱法测定。

硫酸是一种无机化合物，化学式是H2SO4，是硫的最重要的含氧酸。纯净的硫酸为无色油状液体，10.36℃时结晶，通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液，用塔式法和接触法制取。前者所得为粗制稀硫酸，质量分数一般在75%左右；后者可得质量分数98.3%的浓硫酸，沸点338℃，相对密度1.84。

硫酸是一种最活泼的二元无机强酸，能和绝大多数金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性，可用作脱水剂，碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时，亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性，故需谨慎使用。是一种重要的工业原料，可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等，也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂，在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。

中文名

硫酸

外文名

Sulfuric acid

化学式

H2SO4

分子量

98.078

CAS登录号

7664-93-9

发现历史

在古代中国，稀硫酸被称为“绿矾油”。 在公元650~683年（唐高宗时），炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”，即干馏石胆（胆矾）而获得硫酸。

硫酸发现于公元8世纪。阿拉伯炼丹家贾比尔通过干馏硫酸亚铁晶体得到硫酸。一些早期对化学有研究的人，如拉齐、贾比尔等，还写了有关硫酸及与其相关的矿物质的分类名单；其他一些人，如伊本·西拿医师，则较为重视硫酸的种类以及它们在医学上的价值。[1]

在17世纪，德国化学家格劳伯（Johann Rudolf Glauber）将硫与硝酸钾混合蒸汽加热制出硫酸，在这过程中，硝酸钾分解并氧化硫令其成为能与水混合并变为硫酸的三氧化硫（SO3）。于是，在1736年，伦敦药剂师Joshua Ward用此方法开拓大规模的硫酸生产。

在1746年，John Roebuck则运用这个原则，开创铅室法，以更低成本有效地大量生产硫酸。经过多番的改良后，这个方法在工业上已被采用了将近两个世纪。[2]由John Roebuck创造的这个生产硫酸的方法能制造出浓度为65%的硫酸，后来，法国化学家约瑟夫·路易·盖-吕萨克以及英国化学家John Glover将其改良，使其能制造出浓度高达78%的硫酸，可是这浓度仍不能满足一些工业上的用途。

在18世纪初，硫酸的生产都依赖以下的方法：金属硫化矿被燃烧成为低价硫酸盐，该物质可在一定温度下分解为相应的金属氢氧化物和气态的硫氧化物，再利用该氧化物生产硫酸。可惜，此过程的庞大成本阻碍了浓硫酸的广泛运用。[2]由约翰·道尔顿在1808年绘制的早期硫酸分子图显示了硫酸有一个位于中心的硫原子并与三个氧原子建立共价键，如右图。

约翰·道尔顿在1808年绘制的早期硫酸分子图

后来，到了1831年，英国制醋商人Peregrine Phillips想到了接触法，能以更低成本制造出三氧化硫以及硫酸，这种方法在现今已被广泛运用。

存在情况

地球

酸雨中含有硫酸，酸雨中的二氧化硫（SO2）与大气中的水反应，生成亚硫酸（H2SO3），亚硫酸又被大气中的氧气氧化，生成硫酸，随雨水落到地面 ，引起酸性土壤的形成。改良酸性土壤通常用碱性物质进行中和。自然界中，很多含硫的矿物质，例如硫化亚铁，在发生氧化反应后形成硫酸，所形成的液体为高度酸性，能氧化残留的金属物，释出有毒的气体。在生物界，有一种海蛞蝓（Notaspidean pleurobranchs）也能喷射含硫酸的分泌物来御敌。

金星

硫酸能在金星的上层大气中找到。这主要出自于太阳对二氧化硫，二氧化碳及水的光化作用。波长短于160nm的紫外光子能光解二氧化碳，使其变为一氧化碳及原子氧。原子氧非常活跃，它与二氧化硫发生反应变为三氧化硫。三氧化硫进一步与水产生反应释出硫酸。硫酸在金星大气中较高较冷的地区为液体，这层厚厚的、离星球表面约45～70公里的硫酸云层覆盖整个星球表面。这层大气不断地释出酸雨。

在金星里，硫酸的形成不断循环。当硫酸从大气较高较冷的区域跌至较低较热的地区时被蒸发，其含水量越来越少而其浓度也就越来越高。当温度达300℃时，硫酸开始分解为三氧化硫以及水，产物均为气体。三氧化硫非常活跃并分解为二氧化硫及原子氧，原子氧接着氧化一氧化碳令其变为二氧化碳，二氧化硫及水会从大气中层升高到上层，它们会发生反应重新释出硫酸，整个过程又再一次循环。

木卫二

由伽利略号探测器传来的影像显示，硫酸亦有可能出现于木星的其中一个卫星——木卫二，但有关细节仍存有争议。[3]

管制信息

硫酸（易制毒-3），该品根据《危险化学品安全管理条例》《易制毒化学品管理条例》受公安部门管制。[6]

物理性质

纯硫酸一般为无色油状液体，密度1.84 g/cm3，沸点337℃，能与水以任意比例互溶，同时放出大量的热，使水沸腾。加热到290℃时开始释放出三氧化硫，最终变成为98.54%的水溶液，在317℃时沸腾而成为共沸混合物。硫酸的沸点及粘度较高，是因为其分子内部的氢键较强的缘故。由于硫酸的介电常数较高，因此它是电解质的良好溶剂，而作为非电解质的溶剂则不太理想。硫酸的熔点是10.371℃，加水或加三氧化硫均会使凝固点下降。

硫酸的结构式及键长

浓度的差异

尽管可以制出浓纯净的硫酸，并且室温下是无限稳定的（所谓的分解成恒沸物的反应发生在接近沸点的高温之下），但是纯硫酸凝固点过高（283.4K），所以为了方便运输通常制成98%硫酸，故一般所说的“高浓度硫酸”指的便是浓度为98%的硫酸。另外，硫酸在不同的浓度下有不同的应用，以下为一些常见的浓度级别：

硫酸分子的球棍模型

H2SO4比重

相应密度(kg/L)

浓度(mol/L)

俗称

10%

1.07

~1

稀硫酸

29～32%

1.25～1.28

4.2～5

铅酸蓄电池酸

62～70%

1.52～1.60

9.6～11.5

室酸、肥料酸

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硫酸亦可被制成其他形态。例如，将高浓度的SO3通入硫酸可制成发烟硫酸，有关发烟硫酸的浓度，人们通常以SO3的百分比作准或者是H2SO4的百分比作准，两者均可。一般所称的“发烟硫酸”的浓度为45%（含109%H2SO4）或65%（含114.6% H2SO4）。当SO3与H2SO4比例为1:1产物为焦硫酸（H2S2O7），焦硫酸为固体，熔点为36℃。

极性与导电性

纯硫酸是一种极性非常大的液体，其介电系数大约为100。因为它分子与分子之间能够互相质子化对方，造成它极高的导电性，这个过程被称为质子自迁移。发生的过程是：

化学性质

腐蚀性

纯硫酸加热至290℃分解放出部分三氧化硫，直至酸的浓度降到98.3%为止，这时硫酸为恒沸溶液，沸点为338°C。无水硫酸体现酸性是给出质子的能力，纯硫酸仍然具有很强的酸性，98%硫酸与纯硫酸的酸性基本上没有差别，而溶解三氧化硫的发烟硫酸是一种超酸体系，酸性强于纯硫酸，但是广泛存在一种误区，即稀硫酸的酸性强于浓硫酸，这种想法是错误的。的确，稀硫酸第一步电离完全，产生大量的水合氢离子H3O+；但是浓硫酸和水一样，自身自偶电离会产生一部分硫酸合氢离子H3SO4+，正是这一部分硫酸合质子，导致纯硫酸具有非常强的酸性，虽然少，但是酸性却要比水合质子强得多，所以纯硫酸的哈米特酸度函数高达-12.0。

在硫酸溶剂体系中，H3SO4+经常起酸的作用，能质子化很多物质产生离子型化合物：

上述与HNO3的反应所产生的

，有助于芳香烃的硝化反应。

浓硫酸特性

1.脱水性

脱水指浓硫酸脱去非游离态水分子或按照水的氢氧原子组成比脱去有机物中氢氧元素的过程。就硫酸而言，脱水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸的性质，浓硫酸有脱水性且脱水性很强，脱水时按水的组成比脱去。物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化，反应时，浓硫酸按水分子中氢氧原数的比(2:1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子或脱去非游离态的结晶水，如五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)。可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物，被脱水后生成了黑色的炭，这种过程称作炭化。一个典型的炭化现象是蔗糖的黑面包反应。在200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，水加适量，搅拌均匀。然后再加入15mL质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实验现象。可以看到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭，反应放热，还能闻到刺激性气体。

浓硫酸迅速蚀穿毛巾

同时进行碳与浓硫酸反应：

2.强氧化性

还原产物

浓硫酸由于还原剂的量，种类的不同可能被还原为SO2，S或H2S：[4]

例如，还原剂过量时，HBr，H2S和HI分别将浓硫酸还原为不同物质：[4]

还原剂量不同时，产物也可能有所不同：[4]

相关反应

(1)与金属反应

①常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。②加热时，浓硫酸可以与除铱，钌之外的所有金属（包括金，铂）反应，生成高价金属硫酸盐，本身被还原成SO2，S，H2S或金属硫化物。

在上述反应中，硫酸表现出了强氧化性和酸性。

(2)与非金属反应

热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为二氧化硫。在这类反应中，浓硫酸只表现出氧化性。

[5]

(3)与其他还原性物质反应

浓硫酸具有强氧化性，实验室制取硫化氢、溴化氢、碘化氢等还原性气体不能选用浓硫酸干燥。

稀硫酸特性

性质

1、可与多数金属（比铜活泼）和绝大多数金属氧化物反应，生成相应的硫酸盐和水；

2、可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应，生成相应的硫酸盐和弱酸；

3、可与碱反应生成相应的硫酸盐和水；

4、可与氢前金属在一定条件下反应，生成相应的硫酸盐和氢气；

5、加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解；

6、能与指示剂作用，使紫色石蕊试液变红，使无色酚酞试液不变色。

检验

所需药品：经过盐酸酸化的氯化钡溶液，镁粉。

检验方法：使用经过盐酸（HCl）酸化的的氯化钡（BaCl2）。向待测物溶液滴入几滴经过盐酸酸化的氯化钡溶液，震荡，如果产生白色沉淀；向溶液中加入镁粉后生成可燃性气体，则待测溶液中含有硫酸。但此方法仅限中学阶段。

常见误区

稀硫酸在中学阶段，一般当成

，两次完全电离，其实不是这样的。根据硫酸酸度系数pKa1=-3.00，pKa2=1.99，其二级电离不够充分，在稀硫酸中HSO4-=可逆=H++SO42-，并未完全电离，1mol/L的硫酸一级电离完全，二级电离约电离1%，也就是溶液中仍存在大量的HSO4-。而即使是NaHSO4溶液0.1mol/L时，硫酸氢根也只电离了约30%。

应用领域

工业用途

冶金及石油工业

用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门，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，也需要硫酸来溶解去夹杂的其他金属。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，都要经过用硫酸进行酸洗。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30～50kg。

用于石油工业汽油、润滑油等石油产品的生产过程中，都需要浓硫酸精炼，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、氯化氢气等；无机盐工业中，如冰晶石、硼砂、磷酸三钠、磷酸氢二钠、硫酸铅、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（有时也指CrO3）、氢氟酸、氯磺酸；有机酸如草酸、醋酸等的制备，也常需要硫酸作原料。

完全不同 首先 硫酸氢钾是一个盐 其次 它的酸性没有硫酸强 最后 稀硫酸是混合物 而硫酸氢钾是纯净物。

电子级硫酸用于半导体，太阳能光伏，芯片的蚀刻和清洗。又称高纯硫酸、超纯硫酸，属于超净高纯试剂，是一种微电子技术发展过程中不可缺少的关键基础化学试剂。目前国内听说安阳岷山生产电子级硫酸。

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