Question

实验室制取SO₂的反应原理为Na₂SO₃＋H₂SO₄（浓）=Na₂SO₄＋SO₂↑＋H₂O。请用下列装置设计一个实验，以测定SO₂转化为SO₃的转化率（已知SO₃，熔点16.8℃，沸点44.8℃）。

（1）这些装置的连接顺序（按气体从左到右的方向）是：     →      →     →     →     →     →     →     （填各接口的编号）。

（2）从乙处均匀通入O₂，为使SO₂有较高的转化率，实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是_________________________________________。

（3）写出Ⅱ中发生反应的化学方程式                                        。

（4）在Ⅰ处用大火加热烧瓶时，SO₂的转化率会_______（填“增大”、“不变”或“减小”）。Ⅳ处观察到的现象是_______________________________。

（5）用n mol Na₂SO₃粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O₂一段时间后，称得Ⅲ处增重m g，则本实验中SO₂的转化率为____________________________。

Answer

（1）a h i b c f g d（2分） （2）先加热Ⅱ中催化剂，再向Ⅰ中滴入浓硫酸（2分）

（3）2SO2+O22SO3（2分） （4）减小（2分） 试管底部有固体生成（2分）

（5）（1－m/64n）×100%（2分）

【解析】

试题分析：（1）首先用亚硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫，经过浓硫酸干燥，在催化剂存在下反应生成三氧化硫，用冰水冷却收集三氧化硫，最后的尾气用氢氧化钠处理，所以导管的连接顺序为：a→h→i→b→c→f→g→d。

（2）为了使二氧化硫有较高的转化率，所以先加热，只要二氧化硫过来就可以参与反应，所以操作为：先加热Ⅱ中催化剂，再向Ⅰ中滴入浓硫酸。

（3）中发生反应的化学方程式为2SO2+O22SO3；

（4））若用大火加热，产生的二氧化硫较多，所以反应不充分，转化率减小。三氧化硫的熔点较低，所以可以看到有无色（或白色）晶体（或固体）生成。

（5）Ⅲ处增重m g，为剩余二氧化硫的质量，则二氧化硫的物质的量为m/64mol，二氧化硫的转化率为×100%或×100%。

考点：考查二氧化硫的制取和性质实验