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：

（1）装置的连接顺序（按气体左右的方向）是________________________________________________________（填各接口的编号）。

（2）实验时甲仪器的作用与原理是__________________________________。

（3）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___________________________________________________。

（4）Ⅳ处观察到的现象是____________________________________________。

（5）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”）。

（6）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_______________________。（用n、m表示）

Answer

a h i b c f g d 作用是使浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中；原理是维持烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等 先加热V2O5，后缓缓滴入浓硫酸 有无色（或白色）晶体（或固体）生成 减小 ×100%或×100%

【解析】（1）装置I制取的SO2与O2经干燥后进入装置II，经过催化氧化后得到SO2、O2及生成的SO3的混合气体；为测定SO2与SO3的量，SO3在装置IV中经过冰水冷凝，而SO2将被随后的装置III中的碱液吸收；故接口的连接顺序为a h i b c f g d；（2）通过维持烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等，使漏斗中的液体能顺利的滴下；（3）SO2的催化氧化是需要在高温下进行的，为提高SO2的转化率，应先加热装置II中的玻璃管，再滴加浓硫酸；（4）冰水的温度低于SO3的熔点，故在IV处可看到冷凝析出的SO3固体；（5）（5）在Ⅰ处用大火加热烧瓶时，SO2的转化率会减小；（6）Ⅲ处增重m g即是部分转化后的SO2的质量，其物质的量为mol，而产生的SO2的总物质的量为n mol，故实验中SO2的转化率（2SO2＋O22SO3）为×100%。