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

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。

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。這裡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

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。