實驗:三氧化硫的製備及性質研究
三氧化硫是一種無色晶體，可用多種方法製備。本實驗介紹兩種實驗室常用的方法。
原料[編輯 | 編輯原始碼]
| 試劑 | 純度 | 外觀 |
|---|---|---|
| 五氧化二磷 | AR | 白色粉末 |
| 硫酸 | AR | 無色粘稠液體 |
| 硝酸 | AR | 無色液體 |
| 亞硫酸氫鈉 | AR | 白色粉末 |
| 銅片 | AR | 銅紅色片狀固體 |
製備[編輯 | 編輯原始碼]
五氧化二磷法[編輯 | 編輯原始碼]
將攪拌子和5 g五氧化二磷加入燒瓶，倒入2.5 mL濃硫酸，在攪拌下進行反應，反應溫度140~160°C[1]。反應裝置搭有冷凝管，不接冷凝水，否則會讓熱的三氧化硫氣體在冷的管壁上結晶而堵塞。[2]
需要注意：（1）該反應中所有玻璃器皿應使用磨口的，否則會被生成的三氧化硫所腐蝕。（2）如果對產物進行封管，需要注意避免加熱到三氧化硫，否則會使其氣化。
二氧化氮法[編輯 | 編輯原始碼]
將亞硫酸氫鈉固體置入燒瓶中，加入少量水，用滴液漏斗滴加硫酸，反應即發生：
- 2 NaHSO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O + 2 SO2↑
將銅片放入燒瓶中，用滴液漏斗滴加硝酸，反應即發生：
- Cu + 4 HNO3 → Cu(NO3)2 + 2 NO2↑ + 2 H2O
將生成的二氧化硫氣體和二氧化氮氣體分別通入新的圓底燒瓶中，氣體接觸時立刻反應，燒瓶上逐漸結出白色晶體。注意燒瓶需要留出一個出氣口，出氣口需要加入乾燥劑，以防水汽進入。[3]
- NO2 + SO2 → NO + SO3
由於NO和O2反應可以再次生成NO2，因此可以作為催化劑催化反應。這裏僅需借入一個鼓氣裝置，將乾燥的空氣（或氧氣）鼓入來維持反應：
- 2 SO2 + O2 —NO→ 2 SO3
性質研究[編輯 | 編輯原始碼]
注意事項[編輯 | 編輯原始碼]
硝酸屬於易制爆化學品、硫酸屬於易製毒化學品而受到管制。
使用硝酸、硫酸、五氧化二磷時應注意防護，它們都是腐蝕品。其中，硫酸和五氧化二磷還具有脫水性。
由於反應生成有毒氣體，氣體需要經過尾氣處理，或者在通風櫥內完成。
參考文獻[編輯 | 編輯原始碼]
- ↑ 【实验简述】三氧化硫的制备. miraculous_xp. 2017-11-04 [2019-01-24].
- ↑ 常亮. 三氧化硫晶體的製備及封管的製作[J]. 化學教學, 2006(1):8-8.
- ↑ 金學斌, 張以航. 製備三氧化硫的演示實驗[J]. 化學教學, 2001(12):9-9.
