以黄铁矿为原料制硫酸的反应方程式是什么??

易金矿业网 2023-01-29 02:04 编辑:admin 309阅读

一、以黄铁矿为原料制硫酸的反应方程式是什么??

4FeS 2 +11O 2 =2Fe 2 O 3 +8SO 2

2SO 2 +O 2 ==2SO 3 +196.6KJ

SO 3 +H 2 O==H 2 SO 4

硫酸的工业制法--接触法

FeS 2 黄铁矿是作为催化剂的

硫黄或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧,以得到二氧化硫气体。将二氧化硫氧化为三氧化硫是生产硫酸的关键,其反应为:

2SO2+O2→2SO3

这个反应在室温和没有催化剂存在时,实际上不能进行。根据二氧化硫转化成三氧化硫途径的不同,制造硫酸的方法可分为接触法和硝化法。接触法是用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾(助催剂)的五氧化二钒V2O5作催化剂,将二氧化硫转化成三氧化硫。硝化法是用氮的氧化物作递氧剂,把二氧化硫氧化成三氧化硫:

SO2+N2O3+H2O→H2SO4+2NO

根据所采用设备的不同,硝化法又分为铅室法和塔式法,现在铅室法已被淘汰;塔式法生产的硫酸浓度只有76%;而接触法可以生产浓度98%以上的硫酸;采用最多。

接触法生产工艺:接触法的基本原理是应用固体催化剂,以空气中的氧直接氧化二氧化硫。其生产过程通常分为二氧化硫的制备、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收三部分。

二、煤中灰分和硫分洗选迁移模拟结果分析

图6-6反映出安太堡、公乌素原煤洗选过程中灰分、硫分的分布情况。就安太堡煤样而言,精煤中灰分、全硫、黄铁矿硫及有机硫含量都比原煤低,其中黄铁矿硫降低的幅度较大,而有机硫则较小;中煤、煤泥中灰分产率较原煤高,但各硫分含量都低于原煤;其中,有机硫、特别是煤泥中的有机硫降低的幅度大。就公乌素煤样而言,精煤及中煤灰分产率、全硫及黄铁矿硫均比原煤低,而有机硫的含量较高,煤泥中灰分及各硫分的分布正好与精煤、中煤相反。

图6-6 两套洗选实验中各样品中灰分(Ad)、全硫(St,d)、黄铁矿硫(Sp,d)、有机硫(So,d)分布情况

现行的形态硫测试方法是测出St,d、Sp,d、Ss,d后,用差减法得出有机硫的含量。由于煤中一些细分散在有机组分中和被有机质包裹而封闭的黄铁矿,在Sp,d测定时不能完全被溶解,同时还可能有细分散的元素硫未能测定。因而,测定的So,d值实际上是由有机硫与元素硫及不能溶解的黄铁矿硫组成,从而造成与实际情况相比,测定的Sp,d值偏低,So,d值偏高。在煤炭洗选过程中,被包裹而不能溶解的黄铁矿及元素硫的载体――有机组分,由于其含有矿物相对密度较大,被分选为中煤或煤泥,必然造成测定的精煤中So,d值下降。估计煤炭洗选都有此种情况发生,只是有的煤中元素硫及不能溶解的黄铁矿硫含量较低,没有明显的异常表现。洗选过程中有机硫的异常表现向我们提示,现行的形态硫测试方法有待于改进。

三、黄铁矿主要成分是FeS2,是我国主要的硫资源,主要用以生产硫酸。请回答以下问题

1.  4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2  

2.  SO2+2Fe3++2H2O===SO+4H++2Fe2+

3.  Cr2O +6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O

四、黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对某黄铁矿石(主要 成分为FeS 2 )进行硫元

(15分)

(1)SO 2 + 2OH - =SO 3 2- + H 2 O (2分)2SO 3 2- + O 2 = 2SO 4 2- (2分)

(2)使SO 3 2- 完全氧化为SO 4 2-  (2分)(3)

×100%

(4)利用SO 2 氧化为SO 3 时放出的热量来预热即将参加反应的SO 2 和O 2 等(2分)

SO 2 +2NH 3 ?H 2 O═(NH 4 ) 2 SO 3 ,(NH 4 ) 2 SO 3 +H 2 SO 4 ═(NH 4 ) 2 SO 4 +SO 2 ↑+H 2 O.(2分)

试题分析:(1)乙中二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,离子方程式为 SO 2 +2OH - =SO 3 2- +H 2 O,亚硫酸钠和氧气反应生成硫酸钠,离子方程式为2SO 3 2- +O 2 =2SO 4 2- ,故答案为: SO 2 +2OH - =SO 3 2- +H 2 O;2SO 3 2- +O 2 =2SO 4 2- ;(2)为使亚硫酸根离子完全转化为硫酸根离子,加入的双氧水要足量,故答案为:使SO 3 2- 完全氧化为SO 4 2- ;(3)最终所得沉淀是硫酸钡,根据硫原子守恒得硫的质量,设硫的质量为x,

S-----BaSO 4

32g   233g

x     m 2 g  

x=

g  质量分数=

×100%=

×100%

(4)在S0 2 催化氧化设备中设置热交换器,把不同温度之间的气体进行热交换,可预热反应气体,冷却生成气体,可起到充分利用能源的目的,(5)工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫,即先用氨水吸收,再用浓硫酸处理.先用氨水吸收时,发生反应:SO 2 +2NH 3 ?H 2 O═(NH 4 ) 2 SO 3 ,再用浓硫酸处理时,发生反应:(NH 4 ) 2 SO 3 +H 2 SO 4 ═(NH 4 ) 2 SO 4 +SO 2 ↑+H 2 O,以达到消除污染、废物利用的目的.

故答案为:SO 2 +2NH 3 ?H 2 O═(NH 4 ) 2 SO 3 ,(NH 4 ) 2 SO 3 +H 2 SO 4 ═(NH 4 ) 2 SO 4 +SO 2 ↑+H 2 O.

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%