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chemlab

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[交流] 如何得到三氧化硫气体

一般用硫酸可以制得三氧化硫
我想用发烟硫酸制备三氧化硫是不是更方便些，该如何制得
谢谢！

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1楼2006-10-12 13:31:24

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zhaoyusnow(金币+2):谢谢参与，欢迎常来
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三氧化硫的制备和性质

　

[原理]

三氧化硫的制取与保存五氧化二磷具有比浓硫酸更强的脱水能力，它可以跟浓硫酸作用，生成三氧化硫和磷酸。本实验即利用这一性质制取三氧化硫。化学方程式为：

P2O5+3H2SO4=3SO3+2H3PO4

[用品]

大烧杯、铁架台、酒精灯、玻璃管、试管、铝箔、五氧化二磷(粉末状)、氧化镁、浓硫酸、硼酸、氢氧化钠、氯化钡溶液。

[操作]

如图所示，在一支干燥的大试管1中加入2～3g 干燥的五氧化二磷粉末，然后加入浓硫酸，将五氧化二磷浸没，用玻璃棒搅匀，此时混合物的温度升高，用手能感觉到试管底部变热。用带有玻璃导管的橡皮塞把试管塞紧，固定在铁架台上。导气管应选用直径尽可能大些的玻璃管，它的另一端插入被冷水冷却的试管2中。

将试管1加热至混合物沸腾。在全部反应时间内令其始终保持平稳的沸腾状态。放出的三氧化硫经导管而凝集在试管2内。当在试管底部收集到0.5mL液体时，把导气管取出来，并迅速用事前已准备好的双层铝箔包裹着的橡皮塞或软木塞把试管盖严。在此情况下，三氧化硫能长时间地保存在试管内。导气管则应及时通入第二支试管里，继续收集三氧化硫。每个试管里收集0.5mL三氧化硫即可，量不要太多，以便安全地进行下边的实验。

三氧化硫不能以液体状态长期保存。因为在空气中存在的微量水蒸汽的作用下，三氧化硫会转化为美丽的纤维状晶体。为了使三氧化硫能以液体状态保存，必须把导气管、试管等仪器事先经过干燥处理(用烘干箱或灯焰)。在收集三氧化硫的试管里要放入几粒(为小米粒大小)硼酸晶体。它是三氧化硫的液态稳定剂。

[备注]

制备三氧化硫要注意以下几点：

(1)在这个实验里要选用较粗的导气管，目的是为了防止三氧化硫在管内形成晶体，堵塞管路，即使采用粗的导气管，也要注意观察导气管中的情况，倘若生成少量晶体，这尚无多大妨碍，但如果生成的晶体较多，则应及时用灯焰加热导管。

(2)三氧化硫有很强的氧化性，能破坏橡胶，所以保存三氧化硫用的橡胶塞或软木塞要用铝箔包裹住，铝的表面被氧化后形成一层致密的氧化铝薄膜，可防止铝进一步受到氧化。实验装置中的导管最好不用橡胶管连接，用一整根玻璃管，操作上虽有不便之处，但可设法克服。

(3)三氧化硫是一种对人体有害的物质。因此，制备SO3应该切实遵守安全操作规则。实验宜在通风厨里进行。

(4)三氧化硫的水化三氧化硫与水的反应是强放热反应，18℃时的热效应是29.8kcal/mol。反应进行得相当猛烈。因此，实验时三氧化硫的用量不要多于0.5mL。为了安全起见，盛三氧化硫的试管要用透明聚乙烯薄膜包好，使塑料薄膜上缘高出试管口3～4cm，把它垂直固定在铁架台的夹子上。取下试管上的塞子，往试管里倒入2～3mL水。由于反应放热，使得溶液沸腾起来。如果把试管放在冷水杯里进行冷却，反应过程可以较为平静一些。反应完毕之后，滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，证明原来的生成物是H2SO4。

(5)三氧化硫与碱性氧化物的反应取适量氧化镁，放在瓷皿中进行煅烧，以便除去其中的少量水分。等到冷却以后，把它放在小药瓶中，用塞子盖严备用。实验时取一盛有液体SO3的试管，并向其中投入少量干燥的氧化镁，这时可以看到氧化镁发出明亮的闪光。反应过后还可以继续投入氧化镁，当再投入少量氧化镁而无闪光时，即证明SO3已经耗尽。

(6)三氧化硫与碱的作用在盛有SO3的试管内放入一些氢氧化钠或氢氧化钾晶体，反应强烈放热，结果使生成物成为熔融状态的硫酸钠(Na2SO4·10H2O，熔点为32.38℃)。