Question

用如下图所示装置进行试验

（1）烧瓶B内发生反应的化学方程式是________________。在本实验中，往往选择质量分数75%左右的浓硫酸，试分析其原因________________。

（2）小试管C的作用是________________。

（3）广口瓶D内盛的试剂是____________，装置D的3个作用是：①_________、②_______、③_________。

（4）玻璃管E内发生反应的化学方程式是________________。

（5）装置F中U形管中所收集物质的成分是________________。

（6）若U形管内收集到的物质很少，分析其原因不可能是______________（填序号）。

a、装置气密性不好

b、制得的SO₂中混有少量H₂S杂质使催化剂中毒；

c、气流速度过快。

（7）从U形管导出的尾气的处理方法是________________，相关反应的化学方程式为________________。

Answer

若浓硫酸质量分数过大则会导致反应体系中H+浓度降低，不利于反应进行；若浓硫酸质量分数偏小会使产生的SO2溶于水，不利于SO2的逸出 防倒吸 浓硫酸 干燥SO2 使SO2和O2两种气体均匀混合 通过观察气泡控制气体比例和气体流速 SO3 B 用氢氧化钠溶液吸收

【解析】试题分析：本题以SO2与O2反应生成SO3为基础，主要考查O2和SO2制备原理、实验装置的作用、实验分析、尾气的处理等实验重要过程的综合分析。

解析：（1）B烧瓶是利用浓硫酸和Na2SO3制取SO2，反应原理是Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O。制备过程中一般选用75%左右的浓硫酸，因为更浓的硫酸含水量更少，则电离的H2SO4减少，H+浓度降低，不利于反应生成SO2气体，更稀的硫酸含水量更多，会使产生的SO2溶于水，不利于SO2的逸出。正确答案：Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O、更浓的硫酸含水量更少，则电离的H2SO4减少，H+浓度降低，不利于反应生成SO2气体，更稀的硫酸含水量更多，会使产生的SO2溶于水，不利于SO2的逸出。（2）A中加热后生成O2，C装置只是让O2通过，似乎没有任何作用，但是由于气流不能始终恒定，且B中更易生成SO2，所以可能会使D中的溶液倒流进入A，因此C起到安全瓶的作用。正确答案：安全瓶（或防止倒吸）。（3）由于通入D的SO2、O2中都含有少量水，所以D中液体是浓硫酸，以除去水得到干燥的气体，此外D还能通过控制气体流速来控制通入的两种气体的混合比，并使气体得到混合。正确答案：浓硫酸、干燥气体、控制通入的两种气体的混合比、混合两种气体。（4）E中发生的是SO2的催化氧化，反应原理为2SO2+O22SO3。正确答案：2SO2+O22SO3。（5）从E中导出的是SO2、O2、SO3的混合气体，在冰水中冷却后，SO3冷凝残留在F的U形管中，尾气中主要存在SO2和O2。正确答案：SO3。（6）a、装置的气密性不好时，由于气体泄露，反应生成的SO3必然减少，U形管中收集到的SO3也就会很少。b、B、C装置中都不可能生成H2S气体，且D中的浓硫酸也会氧化H2S生成SO2，因此b不可能。c、气流速度更快时，大量的SO2不能及时升温并在E中发生反应，必然导致U形管中收集到的SO3减少，所以应当选择b。正确答案b。（7）尾气是SO2和O2，需要处理的是SO2，可以用NaOH溶液进行吸收。正确答案：用NaOH溶液吸收、SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。

点睛：安全瓶是实验过程中为了防止危险而设计的，本题中是防止D中溶液倒流进入A产生危险。还有一种安全瓶，类似于D装置安装一支竖直的导管，导管下端插入溶液中（一般单独设置一个盛水的广口瓶），这样当装置内气流不畅时，竖直导管中水柱就会上升。