无机酸

盐酸概述

盐酸是氯化氢（HCl）的水溶液，属于一元无机强酸。盐酸的性状为无色透明的液体，有强烈的刺鼻气味，具有较高的腐蚀性、挥发性。在工业上盐酸用途广泛，而且盐酸是胃酸的主要成分，它能够促进食物消化、抵御微生物感染。盐酸可用于酸洗钢材，也是大规模制备许多无机、有机化合物所需的化学试剂，例如PVC塑料的前体氯乙烯。

盐酸还有许多小规模的用途，比如用于家务清洁、生产明胶及其他食品添加剂、除水垢试剂、皮革加工。每年生产约两千万吨的盐酸。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，盐酸在3类致癌物清单中。

物理性质

盐酸是无色液体（工业用盐酸会因有杂质三价铁盐而略显黄色），为氯化氢的水溶液，具有刺激性气味，一般实验室使用的盐酸为0.1mol/L，pH=1。由于浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气作用形成盐酸小液滴，所以会看到白雾。盐酸与水、乙醇任意混溶，浓盐酸稀释有热量放出，氯化氢能溶于苯。

化学性质

1、酸性

盐酸溶于碱液时与碱液发生中和反应。

盐酸是一种一元强酸，这意味着它只能电离出一个  。在水溶液中氯化氢分子完全电离，  与一个水分子络合，成为H3O+，使得水溶液显酸性：

可以看出，电离后生成的阴离子是Cl-，所以盐酸可以用于制备氯化物，例如氯化钠。

盐酸可以与氢氧化钠酸碱中和，产生食盐：

稀盐酸能够溶解许多金属（金属活动性排在氢之前的），生成金属氯化物与氢气：

2、还原性

盐酸具有还原性，可以和一些强氧化剂反应，放出氯气：

铜、银、金等活动性在氢之后的金属不能与稀盐酸反应，但铜在有空气存在时，可以缓慢溶解

盐酸制备

1、实验室制法

盐酸主要由氯化氢溶于水来制备。而氯化氢又有多种制备的方式，所以有许多前体。另外，也可以通过氯气与二氧化硫在水溶液中作用来制备：

用重水水解氯化物（如三氯化磷、二氯亚砜等）或酰氯，可以得到含有氘的盐酸：

2、工业制法

工业制法之一

工业上制取盐酸时，首先在反应器中将氢气点燃，然后通入氯气进行反应，制得氯化氢气体。氯化氢气体冷却后被水吸收成为盐酸。在氯气和氢气的反应过程中，有毒的氯气被过量的氢气所包围，使氯气得到充分反应，防止了对空气的污染。在生产上，往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价格较昂贵的原料充分反应.

工业制法之二

盐酸是氯化氢的水溶液。在制革、印染、食品、医药、化工、冶金等工业部门大量使用盐酸。工业上生产盐酸的主要方法是使氯气跟氢气直接化合，然后用水吸收生成的氯化氢气体。氯化氢是在合成塔里合成的。

工业制法之三

工业制备盐酸主要采用电解法。

1、将饱和食盐水进行电解，除得氢氧化钠外，在阴极有氢气产生，阳极有氯气产生：

2、在反应器中将氢气和氯气通至石英制的烧嘴点火燃烧，生成氯化氢气体，并发出大量热：

3、氯化氢气体冷却后被水吸收成为盐酸。

在氯气和氢气的反应过程中，有毒的氯气被过量的氢气所包围，使氯气得到充分反应，防止了对空气的污染。在生产上，往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价格较昂贵的原料充分反应。

盐酸用途

盐酸是一种无机强酸，在工业加工中有着广泛的应用，例如金属的精炼。盐酸往往能够决定产品的质量。

1、分析化学

在分析化学中，用酸来测定碱的浓度时，一般都用盐酸来滴定。用强酸滴定可使终点更明显，从而得到的结果更精确。在1标准大气压下，20.2%的盐酸可组成恒沸溶液，常用作一定气压下定量分析中的基准物。其恒沸时的浓度会随着气压的改变而改变。

盐酸常用于溶解固体样品以便进一步分析，包括溶解部分金属与碳酸钙或氧化铜等生成易溶的物质来方便分析。

2、酸洗钢材

盐酸一个Z重要的用途是酸洗钢材。在后续处理铁或钢材（挤压、轧制、镀锌等）之前，可用盐酸反应掉表面的锈或铁氧化物。通常使用浓度为18%的盐酸溶液作为酸洗剂来清洗碳钢。

剩余的废酸常再用作氯化亚铁溶液，但其中重金属含量较高，故这种做法已经逐渐变少。

酸洗钢材工业发展了盐酸再生工艺，如喷雾焙烧炉或流化床盐酸再生工艺等。这些工艺能让氯化氢气体从酸洗液中再生。其中Z常见的是高温水解工艺。

将制得的氯化氢气体溶于水即又得到盐酸。通过对废酸的回收，人们建立了一个封闭的酸循环。副产品氧化铁在各种工业加工流程中也有较多应用。

3、制有机化合物

盐酸的另一大主要用途是制备有机化合物，例如合成PVC塑料的原料氯乙烯、二氯乙烷、聚碳酸酯的前体双酚A、催化胶黏剂聚乙烯醇缩甲醛、抗坏血酸等。企业合成PVC时通常不用市售的，而使用内部制备的盐酸。盐酸在制YF面也有很大的用途。

4、制无机化合物

盐酸可以发生酸碱反应，故能制备许多无机化合物，例如处理水所需的化学品氯化铁与聚合氯化铝（简称聚铝，PAC）

氯化铁与聚铝在污水处理、纸、饮用水等的生产中起絮凝剂和混凝剂的作用。

用盐酸还可以制备其他的无机物，包括道路用盐氯化钙、电镀用盐氯化镍、镀锌工业和电池制造业用盐氯化锌等。另外，常通过氯化锌活化法从木炭制备活性炭。

5、控制pH

盐酸可以用来调节溶液的pH值。

在工业中对纯度的要求极高时（如用于食品、制药及饮用水等），常用高纯的盐酸来调节水流的pH；要求相对不高时，工业纯的盐酸已足以中和废水，或处理游泳池中的水。

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硝酸概述

硝酸(HNO3)是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸，是六大无机强酸之一，属于一元无机强酸，也是一种重要的化工原料。硝酸在工业上可用于制化肥、农药、zha药、染料、盐类等；在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂，其水溶液俗称硝镪水或氨氮水。所属的危险符号是O（Oxidizing agent 氧化剂）与C（Corrosive 腐蚀品）。硝酸的酸酐是五氧化二氮（N2O5）。

硝酸发现历史

公元八世纪，阿拉伯炼金术士贾比尔·伊本·哈扬（Jabir ibn Hayyan）在干馏硝石的时候发现并制得了硝酸，这是人类关于硝酸Z早的记录。 1905年，挪威出现了电弧法生产硝酸的工厂，这是历史上Z早的硝酸工业化尝试。1908年，德国建成了以铂网为催化剂的日产能力3吨的硝酸厂。1913年，合成氨问世，氨氧化法生产硝酸开始进入工业化阶段，至今依然是世界上生产硝酸的主要方法。1935年，在ZG化学家侯德榜的领导下，ZG建成了diyi座兼产合成氨、硝酸、硫酸和硫酸铵的联合企业-永利宁厂。

化学性质

1、不稳定性

浓硝酸不稳定，遇光或热会分解而放出二氧化氮，分解产生的二氧化氮溶于硝酸，从而使外观带有浅黄色。但稀硝酸相对稳定。

反应方程式：4HNO₃=光照=4NO₂↑+O₂↑+2H₂O

4HNO₃=△=4NO₂↑+O₂↑+2H₂O

2、硝化反应

浓硝酸或发烟硝酸与脱水剂（浓硫酸、五氧化二磷）混合可作为硝化试剂对一些化合物引发硝化反应，硝化反应属于亲电取代反应（electrophilic substitution），反应中的亲电试剂为硝鎓离子，脱水剂有利于硝鎓离子的产生。

3、氧化还原反应

硝酸分子中氮元素为Zgao价态（+5）因此硝酸具有强氧化性，其还原产物因硝酸浓度的不同而有变化，从总体上说，硝酸浓度越高，平均每分子硝酸得到的电子数越少，浓硝酸的还原产物主要为二氧化氮，稀硝酸主要为一氧化氮，更稀的硝酸可以被还原为一氧化二氮、氮气、硝酸铵等，需要指出的是，上述只是优势产物，实际上随着反应的进行，硝酸浓度逐渐降低，所有还原产物都可能出现。

硝酸制备方法

1、工业合成

氨氧化法

硝酸工业与合成氨工业密接相关，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，其主要流程是将氨和空气的混合气（氧：氮≈2：1）通入灼热（760～840℃）的铂铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮（NO）。生成的一氧化氮利用反应后残余的氧气继续氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸。（PS：原料二氧化氮是由氨氧化而得，因此硝酸工业与制氨工业密不可分。）稀硝酸、浓硝酸、发烟硝酸的制取在工艺上各不相同。

4NH3 + 5O2 =催化△= 4NO+6H2O

2NO + O2 = 2NO2（工业上制时要不停通入氧气）

3NO2 + H2O = 2HNO3+ NO （NO循环氧化吸收）

4NO+3O2+2H2O=4HNO3

4NO2+O2+2H2O=4HNO3

工业上也曾使用浓硫酸和硝石制硝酸，但该法耗酸量大，设备腐蚀严重，现基本停止使用

NaNO3（s）+ H2SO4（l） ——→ NaHSO4（s）+ HNO3（g）

2、实验室制法

原料：浓硫酸，硝酸钠

设备：烧瓶，玻璃管，烧杯，橡皮塞，加热设备（酒精灯，煤气灯等）

原理：NaNO3+ H2SO4= △=NaHSO4+ HNO3 （高沸点酸制低沸点酸）

H2SO4(l)+NaNO3(s) => Na2SO4(s)+ HNO3(g) （不挥发酸制备挥发性酸）

步骤：烧瓶中加入沸石，浓硫酸，硝酸钠。置于铁架台上的铁圈上，铁圈下隔 石棉网放置加热设备，烧瓶口用带有玻璃管的橡皮塞塞住，玻璃管用橡皮管相连，另一头置于有水的烧杯中。注意事项：加热硫酸需要用沸石以防止硫酸暴沸，玻璃管连接处要尽量挨在一起，防止反应生成的NO2泄露，制备完成后要用碱中和瓶中物质，以免污染环境。

硝酸存储运输

操作

密闭操作，注意通风。操作尽可能机械化、自动化。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩），穿橡胶耐酸碱服，戴橡胶耐酸碱手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与还原剂、碱类、醇类、碱金属接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。稀释或制备溶液时，应把酸加入水中，避免沸腾和飞溅。

储存

储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃，相对湿度不超过80%。保持容器密封。应与还原剂、碱类、醇类、碱金属等分开存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

运输

铁路槽车装载，其中铅槽车用以输送98%浓硝酸， 稀硝酸应用不锈钢或玻璃钢增强塑料槽车或储罐输送或储存。少量采用耐酸陶瓷坛或玻璃瓶包装，每坛净重33-40kg。浓硝酸采用耐酸泥封口，稀硝酸采用石膏封口。每坛装入衬有细煤渣或细矿渣等物的坚固木箱中，以便运输。包装上应有明显的“腐蚀性物品”标志。因铝的表面有一层氧化膜，起了钝化作用，而且经济，所以铝是硝酸理想的容器。个体防护禁止皮肤直接接触，作业操作时应带耐酸碱手套，口罩，以及其他劳保用品。

人体影响

硝酸不论浓稀溶液都有氧化性和腐蚀性，因此对人很危险，仅溅到皮肤上也会引起严重烧伤。皮肤接触硝酸后会慢慢变黄，Z后变黄的表皮会起皮脱落（硝酸和蛋白质接触后，会导致黄蛋白反应而变性）。此外，浓硝酸需以深色玻璃瓶盛装，避免受到光照反应释出有毒的NO2。

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硼酸简介

硼酸，为白色粉末状结晶或三斜轴面鳞片状光泽结晶，有滑腻手感，无臭味。溶于水、酒精、甘油、醚类及香精油中，水溶液呈弱酸性。大量用于玻璃（光学玻璃、耐酸玻璃、耐热玻璃、绝缘材料用玻璃纤维）工业，可以改善玻璃制品的耐热、透明性能，提高机械强度，缩短熔融时间。

硼酸制法及工艺流程

1、碳氨法

将焙烧后的硼矿粉与碳酸氢铵混合，在浸取釜内加热物料至140℃、压力1.5～2.0 Mpa反应4h左右，放出剩余气体，经吸氨塔将氨回收，当温度降至110℃时即可放料。经过滤机过滤洗涤后，排除废渣，溶液送入蒸氨塔进行脱氨，可回收氨水。当蒸至氨硼比低于0.04(摩尔比)时再经浓缩、冷却、结晶、分离、干燥后，制得硼酸产品。

2MgO.B2O3+2NH4HCO3+H2O→2(NH4)H2BO3+2MgCO3

(NH4)H2BO3→H3BO3+NH3.

2、硼砂硫酸中和法：

将硼砂溶解成相对密度30～32°Bé的溶液，滤去杂质，然后放入酸解罐，于90℃时加入当量硫酸，使溶液在Ph2～3时进行反应。反应完成液经冷却、结晶、分离、干燥后制得硼酸成品。

Na2B4O7+H2SO4+5H2O→4H3BO3+Na2SO4

3、盐酸法。

将硼精矿粉用母液和水调配至适当浓度后，送入酸解罐，徐徐加入盐酸到指定的酸量后，搅拌一定时间，再升温至95～100℃，反应2h，然后过滤，弃去滤渣，滤液经冷却、结晶、离心分离、水洗、干燥、包装，制得硼酸产品。

2MgO+B2O3+4HCl+ H2O→2H3BO3+2MgCl2

4、井盐卤水盐酸法。

由含硼卤水与盐酸一起蒸煮，再经脱水、冷却结晶、离心分离、干燥，制得硼酸成品。重结晶法将工业硼酸溶于蒸馏水中，经除杂，提纯，过滤，结晶，离心分离，干燥。

包装：用内衬二层牛皮纸（或塑料袋）的麻袋包装。每袋净重25公斤或80公斤。

5、电解电渗析法：

把碳碱法硼砂来的碳解液，加入冷凝水调节到规定的含硼浓度，作为阳极室的原料液，碳酸钠经碳化后的含有碳酸氢钠的碳化液，作为阴极室的原料液；分别经控制过滤后用泵打人电解电渗析槽的相应极室内。待流量稳定后，通入直流电，调节到规定的操作电流。当阳极室流出液达到规定的Ph值时，则送去蒸发，再经冷却结晶、离心分离、干燥，制得硼酸成品。多硼酸钠法将硼镁矿焙烧粉碎成一定细度的矿粉，按照低于理论量的配碱比与纯碱溶液配成适当液固比的料浆，通入不同浓度的二氧化碳气体，在一定温度和压力下进行碳解反应，反应后的料浆经过滤弃去泥渣。将得到的多硼酸钠溶液经蒸浓后加入硫酸中和，冷却结晶、离心分离，干燥，制得硼酸成品。

其b(2MgO·B2O3)+aNa2CO3+(2b-a)CO2[aq]→aNa2O·b B2O3+2bMgCO3Na2O·(3.5-4.5)B2O3+H2SO4+(9.5-12.5)H2O→(7-9)H3BO3+Na2SO4

硼酸贮存运输

应贮存在干燥清洁的库房内，不得露天堆放，应避免雨淋或受潮。应装在棚车、船舱或带棚的汽车内运输，并不应与潮湿物品和有色的原料混合堆置，运输工具必须干燥清洁。

性质:白色粉末状结晶或无色的三斜轴面光泽的鳞片状结晶。

用途：用作玻璃、搪瓷、瓷、医药等工业原料。

硼酸是一种纯净的、多功能的含氧化硼的原料。与硼砂一样，硼酸是一种用途极广的工业硼化物。

硼酸的理论组成是氧化硼和水。它是一种白色晶体，可以制成颗粒或粉末。这两种形式在一般条件下都是稳定的，有流动性，可以很容易地用气流或机械输送，溶液呈微酸性。

硼酸用途

1、粘结剂

硼酸是制造瓦楞纸粘结剂的成份之一，同时也是制造酷蛋白和糊精粘结剂的胶溶剂。硼酸通过交联键羟基极大地改善了湿胶强度。

2、玻璃和玻纤

用于生产光学玻璃、耐酸玻璃、有机硼玻璃等高级玻璃和玻璃纤维，可改善玻璃的耐热性和透明性，提高机械强度，缩短熔融时间。

B2O3在玻璃和玻纤的制造中扮演着助熔剂和网络形成体的双重角色。例如，在玻纤生产中经可降低熔融温度从而有助于拉丝。一般来讲，B2O3可以降低粘度、控制热膨胀、阻止失透、提高化学稳定性、提高抗机械冲击和热冲击能力。

在要求钠含量较低的玻璃生产中硼酸常常与钠硼酸盐（如五水硼砂或无水硼砂）混合使用以调节玻璃中的钠硼比。这对硼硅酸盐玻璃来说很重要，因为氧化硼在低钠高铝的情况下表现为良好的助溶性。

3、搪瓷和陶瓷

搪瓷、陶瓷工业用于生产釉药，能减少釉的热膨胀、降低釉药的固化温度，从而防止龟裂和脱釉，提高制品的光泽和坚牢度。

对于陶瓷、搪瓷釉料，氧化硼是很好的助熔剂和网络形成体。它可形成玻璃（在低温时），提高坯釉适应性，降低粘度和表面张力，提高折射率，提高机械强度，耐久性耐磨性，它是无铅釉的重要组成。高硼熔块熟化快，形成光滑釉面的速度快，有利于着色。在快速烧成釉面砖熔块中，B2O3以硼酸引入，以保证低钠含量的要求。

4、化学工业

用于生产各种硼酸盐类，如硼氢化钠、硼酸氢铵、硼钨酸镉、硼氢化钾等。

在尼龙中间体的生产过程中，硼酸对碳氢化合物的氧化起催化作用，并生成酯提高乙醇的产量，从而阻止了羟基的进一步氧化而生成酮或羟酸。

化肥工业用于生产烛芯、含硼化肥。

用作分析化学试剂，用于配制缓冲液、单倍体育种各种培养基。

化学性能

将硼酸加热致100℃，由于不断地失去水分，它首先变成偏硼酸，它有三种变体，熔点分别为176℃、201℃和236℃。硼酸的脱水以生成偏硼酸宣告结束（只要温度不超过150℃）。再继续加热，水被脱净生成氧化硼。晶体氧化硼450°C时溶化。无定型氧化硼没有固定的熔点，它在325℃时开始软化，500℃全部成为液体。

硼酸是一种稳定结晶体，通常保存下不会发生化学反应。温度、湿度发生剧变时会发生重结晶而结块。储存时应注意远离剧变的环境，保证完好的包装

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硫酸

硫酸（化学式：H2SO4），硫的Z重要的含氧酸。硫酸是一种Z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。

无水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。

硫酸具有强烈的腐蚀性和氧化性，在与水混合时，亦会放出大量热能。硫酸是一种重要的工业原料，可用于制造肥料、药物、zha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。

自然界中的硫酸

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。

硫酸化学性质

1、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diyi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：

NaCl+ H2SO4==NaHSO4+HCl（不加热都能很快反应）

KNO3+ H2SO4→K++HSO4-+HNO3

HNO3+ H2SO4→NO2++H3O++2HSO4-

CH3COOH+ H2SO4→CH3C(OH)2++HSO4-

HSO3F+ H2SO4→H3SO4++SO3F-（氟磺酸酸性更强）

上述与HNO3的反应所产生的NO2+，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。

2、稀硫酸特性

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；

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；

可与碱反应生成相应的硫酸盐和水；

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；

加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解；

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。

制备方法

实验室制法

可以用FeSO4·7H2O加强热，用加冰水混合物的U型管冷凝即可，用NaOH吸收SO2，理论可得29.5%的H2SO4。关键在于尾气吸收。

可将二氧化硫气体通入双氧水制取硫酸，此法占率较低。

另一种少为人知的方法是，先把12.6摩尔浓度的盐酸加入焦亚硫酸根（S2O52-），接着把所产生的气体打入硝酸，这会释出棕色/红色的气体，当再无气体产生时就代表反应完成。

工业制法

方法一

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。

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

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）

用98.3%硫酸吸收（吸收塔）

SO3+H2SO4==H2S2O7（焦硫酸）

加水

H2S2O7+H2O==2H2SO4

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。

二水法磷酸反应后，利用磷石膏，工业循环利用，使用二水法制硫酸。

方法二

制取二氧化硫（沸腾炉）

2

4FeS2+11O2=高温=8SO2+2Fe2O3

将二氧化硫溶于水变成亚硫酸。

亚硫酸氧化得硫酸。

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碳酸简介

碳酸（H₂CO₃)是一种二元弱酸，电离常数都很小。但也有认为其为中强酸，因为根据无机酸酸性强弱判断式（OH)nROm可判断其酸性与磷酸相似。

没有纯碳酸存在，只能存在于水溶液中。不稳定，受热及震荡易分解为水和二氧化碳。标况下，一体积水溶解一体积二氧化碳，溶于水的这部分只有一小部分能够与水反应生成碳酸。弱酸性，比次氯酸等极弱酸的酸性稍强。

碳酸理化性质

分子式：H₂CO₃

结构简式：HO—CO—OH在CO₂溶于水时形成。

纯的碳酸以C(OH)4存在是个不稳定的晶体，遇水剧烈分解。

碳酸酸性极低，其饱和水溶液pH约为5.6，正常雨水ph约为5.6就是因为CO2溶于雨水生成碳酸。其水溶液显酸性故可以使指示剂变色（可以使石蕊溶液变红色）。

在常温、常压下，二氧化碳饱和溶液的浓度约为0．033mol/L，pH为5.6，pKa=6.37。

碳酸是一种二元酸，其电离分为两步：

H₂CO₃ ⇌ HCO₃- + H+ ；Ka1 = 4.2×10-7 mol/L; pKa1 = 6.38(25 °C)HCO3-⇌ CO32- + H+ ；Ka2 = 5.61×10-11 mol/L; pKa2 = 10.25 (25 °C)需要注意的是，以上所述值并不适用于实际估算碳酸的酸性，因为单个碳酸分子的酸性比醋酸和甲酸都要强。实际上，碳酸分子只出现在二氧化碳和水的动态平衡中，其浓度比二氧化碳低得多，故酸度实际上较低。

碳酸用途

在制造汽水时，要在加压情况下把二氧化碳气体溶解在水里，再往汽水里加糖、柠檬酸以及果汁或香精，在加压下灌入汽水瓶中。当我们喝汽水时，汽水从瓶子里倒出来，外界压强（指空气压强和人体内的压强）突然降低，二氧化碳在水中的溶解度随着压强降低而变小。于是，喝入体内汽水中的二氧化碳便成为气体从水中逸出，并从口腔中排出，这个过程会把人体内的热量带走，这就是喝汽水感到凉爽的原因。

有时，碳酸也会给我们日常生活带来麻烦。地面上的二氧化碳气体溶于水，生成碳酸。当地面水渗入地下时，碳酸也被带到地下，并与地下石灰岩里不溶于水的碳酸钙发生化学反应，生成可溶于水的碳酸氢钙。含有碳酸氢钙的水称为“硬水”，因此地下水都属于“硬水”。江河里的水不含碳酸氢钙，不是“硬水”(硬水是指有钙离子和镁离子等金属阳离子，他们的碳酸盐是不可溶解于水的）。

有些地方所用的自来水的水源是地下水，在煮开水时，水中的碳酸氢钙受热分解成碳酸钙、二氧化碳和水。碳酸钙是不溶解在水中的沉淀物，它沉积在水壶和锅炉的壁上，天长日久便成为一层白色的很坚硬的物质，称为锅垢（俗称水碱）。这层碳酸钙的导热性很差，因此烧水时会浪费燃料。如果锅炉和管道中的锅垢太厚，还有发生爆炸的危险。所以，工业生产中总是把“硬水”先用化学方法除去或减少碳酸钙，使它软化以后再用。

碳酸制备

碳酸钙主要有无定形和结晶型两种形态。其中结晶型又分为斜方晶系和六方晶系两类。不同晶型或形貌的碳酸钙具有不同的性质和用途，而其制备方法与工艺决定了晶型或形貌，因此多孔碳酸钙的制备方法与工艺优化成了研究的热点，同时由于现行研究的大部分方法和工艺很难实现工业化，也使其制备成为了一难点。

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磷酸简介

磷酸化学式H3PO4，分子量为97.994，是一种常见的无机中强酸，一般也叫正磷酸，。由五氧化二磷溶于热水中即可得到。正磷酸工业上用硫酸处理磷灰石即得。磷酸在空气中容易潮解。加热会失水得到焦磷酸，再进一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用于制药、食品、肥料等工业，包括作为防锈剂，食品添加剂，牙科和矫形外科，EDIC腐蚀剂，电解质，助焊剂，分散剂，工业腐蚀剂，肥料的原料和组件家居清洁产品。也可用作化学试剂，磷酸盐是所有生命形式的营养。

磷酸物理性质

熔点：42℃

沸点：261℃（分解，磷酸受热逐渐脱水，因此没有自身的沸点）

市售磷酸是含85%H3PO4的粘稠状浓溶液。从浓溶液中结晶，则形成半水合物2H3PO4·H2O（熔点302.3K）。

结晶特性：磷酸浓度高、纯度高，结晶性高。根据经验，当气温在4摄氏度上下，浓度大于85%时，其结晶性增大，若不慎混入结（冰）晶磷酸，会造成原本没有结（冰）晶的磷酸立即感染而结（冰）晶，而且磷酸结（冰）晶异常迅速，直致磷酸储存容器大部结（冰）晶。磷酸结（冰）晶后，上部磷酸边稀，下部沉积针状结（冰）晶体纯磷酸。根据经验，75%磷酸在较低（4℃附近）的温度下也较难结（冰）晶，因此在较低的气温条件下，建议使用75%磷酸比较妥当。

磷酸结（冰）晶好比水结冰，是其本身的物理性能，固有属性，不能改变，只有妥善保存处理才能防止结（冰）晶。

酸根离子

盐类

磷酸盐有三类：正盐（含PO43－），酸式盐磷酸一氢盐（含HPO42－）和磷酸二氢盐（含H2PO4－）。

三类盐之间的关系为：

（1）溶解性

正盐和一氢盐：除钾、钠、铵等少数盐外，其余都难溶于水，但能溶于强酸。

二氢盐：都易溶于水。

（2）相互转化

向磷酸中滴加碱液，随着碱液的增多，先后生成磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、磷酸盐。

向磷酸盐溶液中滴加强酸，随着酸的增多，先后生成磷酸一氢盐、磷酸二氢盐、磷酸。

（3）离子共存的问题

①H2PO4－、 HPO42－、PO43－与H+不能共存。

②H2PO4－、HPO42－与OH－不能共存。

③H2PO4－与PO43－不能共存（化合生成HPO42-）。

④H2PO4－与HPO42－可共存，HPO42－和PO43－可共存。

检验

磷酸盐与过量钼酸铵在浓硝酸溶液中反应有淡黄色磷钼酸铵晶体析出，这是鉴定磷酸根离子的特征反应：

PO43- + 12MoO42- + 3NH4+ + 24H+ ==== (NH4)3[P(Mo12O40)]·6H2O↓ + 6H2O

制备方法

磷酸的原料主要是磷矿（主要成分为氟磷酸钙Ca10F2(PO4)6）和以硫酸为主的无机酸。

实验室制法：实验室可用强酸+磷酸盐制备磷酸。

3H+ + PO43- ==== H3PO4 （原理：强酸制弱酸）

湿法：工业上常用浓硫酸跟磷酸钙、磷矿石反应制取磷酸，滤去微溶于水的硫酸钙沉淀，所得滤液就是磷酸溶液。或让白磷与硝酸作用，可得到纯的磷酸溶液。

3P4 + 20HNO3 + 8H2O ==== 12H3PO4 + 20NO↑

热法：白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，再经水化制成。注意必须用热水，因为五氧化二磷会和冷水反应生成剧毒的偏磷酸。

多磷酸的生产：多磷酸的生产主要由正磷酸在适当条件下脱水而成。

重结晶法：将工业磷酸用蒸馏水溶解后，把溶液提纯，除去砷和重金属等杂质，经过滤，使滤液符合食品级要求时，浓缩，制得食用磷酸成品。

应用领域

农业：磷酸是生产重要的磷肥（过磷酸钙、磷酸二氢钾等）的原料，也是生产饲料营养剂（磷酸二氢钙）的原料。

工业：磷酸是一种重要的化工原料，主要作用如下：

处理金属表面，在金属表面生成难溶的磷酸盐薄膜，以保护金属免受腐蚀。

和硝酸混合作为化学抛光剂，用以提高金属表面的光洁度。

生产洗涤用品、杀虫剂的原料磷酸酯。

生产含磷阻燃剂的原料。

食品：磷酸是食品添加剂之一，在食品中作为酸味剂、酵母营养剂，可乐中就含有磷酸。磷酸盐也是重要的食品添加剂，可作为营养增强剂。

医学：磷酸可用于制取含磷药物，例如甘油磷酸钠等。

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