Question

某校学生活动小组设计如图所示装置探究工业制硫酸接触室的反应，并测定此条件下二氧化硫的转化率。实验时，装置D锥形瓶中溶液产生白色沉淀，装置E中溶液褪色。

试填空：

（1）装置B有三个作用：除了通过观察气泡控制氧气和二氧化硫的速率和比例外，还可以_______和_____。

（2）实验过程中，当V₂O₅表面红热后，应将酒精灯移开一会儿后再继续加热，其原因是___________。

（3）D中锥形瓶中盛放的溶液可以是（选填序号）____

a、澄清石灰水    b、小苏打溶液      c、氯化钡溶液    d、硝酸钡溶液

反应停止后，要根据装置D锥形瓶中产生的白色沉淀的量，测定已被氧化的二氧化硫的量时，在滤出沉淀前必须进行的一步操作是____________________。

（4）若从锥形瓶溶液中得到的沉淀质量为mg，要测定该条件下SO₂的转化率，实验时还需要测定的数据是（选填序号）______。SO₂的转化率是_______（用含有m、a、b、c、d中的一种或几种字母的代数式表示）。

①装置F增加的质量ag           ②装置A中亚硫酸钠减少的质量bg

③装置B增加的质量cg           ④装置E增加的质量dg

Answer

干燥O2和SO2使O2和SO2混合均匀该反应的正反应放热，温度过高平衡逆向移动，不利于SO2的生成，且影响催化剂的活性。c向锥形瓶中滴加BaCl2溶液，直至沉淀量不再增加①④

【解析】（1）装置B中浓硫酸具有吸水性，可除去混合气体中少量的水蒸气干燥O2和SO2；通过流速控制两种气体的比例，同时使O2和SO2混合均匀；

（2）因此反应的正反应放热，温度过高平衡逆向移动，不利于SO2的生成，且影响催化剂的活性，故实验过程中，当V2O5表面红热后，应将酒精灯移开一会儿后再继续加热；

（3）A．澄清石灰水能够与二氧化硫反应，无法达到测定三氧化硫的目的，故A错误；B．足量小苏打溶液，亚硫酸的酸性大于碳酸，二氧化硫能够与碳酸氢钠溶液反应，无法满足测定三氧化硫合理的目的，故B错误；C．足量的氯化钡溶液，二氧化硫不与氯化钡溶液反应，而三氧化硫能够与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，可以沉淀三氧化硫的含量，故C正确；D．足量硝酸钡溶液，二氧化硫能够与硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，无法达到沉淀三氧化硫的目的，故D错误；故选C；为确保溶液中的SO42-完全转化为沉淀，需向锥形瓶中滴加过量的BaCl2溶液，直至沉淀量不再增加。

（4）若从锥形瓶溶液中得到的沉淀质量为mg，则mg为硫酸钡沉淀，n（BaSO4）=n（SO3）=mol，已经知道转化了的二氧化硫，只要再告诉反应前的二氧化硫的物质的量或者反应后的二氧化硫的物质的量，就可以计算出二氧化硫的转化率，所以实验时还需要测定的数据为①④。