Question

【題目】實驗室制取SO2的反應原理為Na2SO3＋H2SO4（濃）=Na2SO4＋SO2↑＋H2O。請用下列裝置設計一個實驗，以測定SO2轉化為SO3的轉化率（已知SO3，熔點16.8℃，沸點44.8℃）。

（1）這些裝置的連接順序（按氣體從左到右的方向）是： → → → → → → → （填各接口的編號）。

（2）從乙處均勻通入O2，為使SO2有較高的轉化率，實驗時Ⅰ處滴入濃硫酸與Ⅱ處加熱催化劑的先后順序是_________________________________________。

（3）寫出Ⅱ中發生反應的化學方程式 。

（4）在Ⅰ處用大火加熱燒瓶時，SO2的轉化率會_______（填“增大”、“不變”或“減小”）。Ⅳ處觀察到的現象是_______________________________。

（5）用n mol Na2SO3粉末與足量濃硫酸進行此實驗，當反應結束時，繼續通入O2一段時間后，稱得Ⅲ處增重m g，則本實驗中SO2的轉化率為____________________________。

Answer 1

【答案】（1）a h i b c f g d（2分） （2）先加熱Ⅱ中催化劑，再向Ⅰ中滴入濃硫酸（2分）

（3）2SO2+O22SO3（2分） （4）減小（2分） 試管底部有固體生成（2分）

（5）（1－m/64n）×100%（2分）

【解析】

試題分析：（1）首先用亞硫酸鈉和硫酸反應生成二氧化硫，經過濃硫酸干燥，在催化劑存在下反應生成三氧化硫，用冰水冷卻收集三氧化硫，最后的尾氣用氫氧化鈉處理，所以導管的連接順序為：a→h→i→b→c→f→g→d。

（2）為了使二氧化硫有較高的轉化率，所以先加熱，只要二氧化硫過來就可以參與反應，所以操作為：先加熱Ⅱ中催化劑，再向Ⅰ中滴入濃硫酸。

（3）中發生反應的化學方程式為2SO2+O22SO3；

（4））若用大火加熱，產生的二氧化硫較多，所以反應不充分，轉化率減小。三氧化硫的熔點較低，所以可以看到有無色（或白色）晶體（或固體）生成。

（5）Ⅲ處增重m g，為剩余二氧化硫的質量，則二氧化硫的物質的量為m/64mol，二氧化硫的轉化率為×100%或×100%。