工业制备
二氧化硫(SO2)
制取二氧化硫的方法有:焚烧硫磺;焙烧硫铁矿或有色金属硫化矿;焚烧含硫化氢的气体;煅烧石膏或磷石膏;加热分解废硫酸或硫酸亚铁;以及从燃烧含硫燃料的烟道气中回收(见硫酸原料气)。
生产液体二氧化硫时通常先制得纯二氧化硫气体,然后经压缩或冷冻将其液化。重要的工业生产方法有:
①哈涅希-希洛特法。此法始创于1884年,以水作吸收剂,吸收二氧化硫后的溶液以蒸汽解吸,解吸气经冷凝、干燥后液化。现在发展了加压水吸收法。
②氨-硫酸法。此法常用于一次转化的接触法硫酸厂中尾气二氧化硫的回收。以氨水为原始吸收剂,用硫酸分解吸收液,制得纯二氧化硫气体。
③溶液吸收法。以无机或有机溶液吸收低浓度二氧化硫气体,然后将吸收液加热再生,制得纯二氧化硫。主要的吸收剂有碳酸钠、柠檬酸钠、碱式硫酸铝、有机胺类等的溶液。
④直接冷凝法。以冷冻法从含二氧化硫的气体中将其部分冷凝分离,直接制得液体二氧化硫,未冷凝的二氧化硫返回硫酸生产系统。
⑤三氧化硫-硫磺法。使液体硫磺与三氧化硫在反应器中进行反应,制得纯二氧化硫气体。
实验室制备
实验室通常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2(g)+H2O
或用铜与浓硫酸加热反应
Cu+2H2SO4=△=CuSO4+SO2(g)+2H2O
尾气处理:通入氢氧化钠溶液
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
其它方法
二氧化硫可以在硫磺燃烧的条件下生成
S(s)+O2(g) → SO2(g)
硫化氢可以燃烧生成二氧化硫
2H2S(g) +3O2(g) → 2H2O(g) +2SO2(g)
加热硫铁矿,闪锌矿,硫化汞,可以生成二氧化硫
4FeS2(s) +11O2(g) → 2Fe2O3(s) +8SO2(g)
2ZnS(s) +3O2(g) → 2ZnO(s) +2SO2(g)
HgS(s) +O2(g) → Hg(g) +SO2(g)