Question

在一定条作下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g) △H<0。查阅资料知SO₃的熔点为16.83℃，沸点是448℃。某化学学习小组欲通过实验测定上述反应中SO₂的转化率，他们设计了如下实验。

请根据要求回答问题：

(1)各装置接口的连接顺序是a→_________________。

(2)装置Ⅳ烧杯中盛放冰水的作用是_____________________。

(3)装置Ⅰ所用硫酸，一般选用浓度为70%～80%的硫酸，原因是_________________。

(4)当装置Ⅰ中反应结束时，要打开止水夹继续通入O₂一段时间，继续通入O₂的目的是_______。

(5)称量agNa₂SO₃粉末与足量硫酸反应，实验结束后称得装置Ⅳ增重bg，列式表示该实验中SO₂的转化率__________________。

Answer

h→i→b→c→f→g→d→e 使SO3冷凝以便从气相中分离出来 硫酸浓度过大时主要以分子形式存在，反应较慢；硫酸浓度过小时生成的SO2会部分溶解在稀硫酸中 将装置中的SO2全部赶入装置II中发生反应，将SO3 全部赶入装置IV中冷凝为固体 ×100%

【解析】

（1）Ⅰ是制备二氧化硫的，Ⅱ是氧化二氧化硫的，IV是收集三氧化硫，III是吸收尾气的，为测定SO2转化为SO3的转化率，仪器的连接顺序是a→h→i→b→c→f→g→d→e。(2)由于SO3的熔点为16.83℃，沸点是448℃，所以装置Ⅳ烧杯中盛放冰水的作用是使SO3冷凝以便从气相中分离出来；（3）由于硫酸浓度过大时主要以分子形式存在，反应较慢；硫酸浓度过小时生成的SO2会部分溶解在稀硫酸中，故制备二氧化硫气体时常用一般选用浓度为70%～80%的硫酸与亚硫酸钠固体加热反应； (4)当装置Ⅰ中反应结束时，继续通入O2一段时间，目的是将装置中的SO2全部转移到装置II中发生反应，将SO3全部转移到装置IV中冷凝为固体，提高测量SO2转化率的准确性；(5)称量agNa2SO3粉末与足量硫酸反应，实验结束后称得装置Ⅳ增重bg，由硫元素守恒可知，SO2的转化率==bg/80g/mol÷(ag/126g/mol)=63b/40a×100%。