Question

在接触法制硫酸的生产中，SO₂转化成SO₃转化率的大小直接决定生产效率。某研究小组用下图装置模拟生产过程中测定SO₂转化成SO₃的转化率。已知SO₃的熔点是16.8℃，沸点是44.8℃。装置Ⅰ中所涉及反应的化学方程式为：                          。

（1）Ⅱ中的试剂是            ，仪器Ⅵ的名称为                。装置Ⅲ发生反应的化学方程式是                         。

（2）根据实验需要，应该在Ⅳ、Ⅴ处连接合适的装置。请从下图A～D装置中选择最适合装置并将序号填入下面的空格中，Ⅳ、Ⅴ处连接的装置分别是          、          。

（3）为了提高SO₂的转化率，实验时在：①滴加浓硫酸；②加热催化剂的步骤中，应采取的操作是先后顺序_____________(填编号)。

（4）实验结束后，如果把收集SO₃的试管敞口露置于空气中，能够看到管口有大量的白雾，产生此现象的原因是                     。

（5）用18.9gNa₂SO₃粉末与足量较浓的硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O₂一段时间后测得装置Ⅴ增重了7.2g，则实验测得SO₂的转化率为            。

Answer

Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O

（1）浓硫酸 干燥管 2SO2+O22SO3

（2）C D （3）②

（4）SO3易挥发，极易溶于水 （5）25%

【解析】

试题解析:该装置为实验室制备二氧化硫的装置：亚硫酸钠和浓硫酸加热反应生成二氧化硫，Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；（1）Ⅱ中的试剂是浓硫酸，吸收二氧化硫中含有的水蒸气；仪器Ⅵ的名称为球形干燥管；装置Ⅲ发生反应为二氧化硫发生的催化氧化生成三氧化硫；2SO2+O22SO3 ; （2）SO3的熔点是16.8℃，沸点是44.8℃,测定SO2转化成SO3的转化率。A测定最后剩余的二氧化硫的量，利用碱石灰来吸收，涉及到三氧化硫的干扰问题，吸收之前利用SO3的熔点是16.8℃比较低，用冰水冷却混合气体，三氧化硫变为固体，即可达到目的；因此选择的装置为现C 后D； （3）该反应为一个放热的可逆反应，催化剂的催化效果需要一定的温度，因此，先给催化剂预热，然后在通入二氧化硫气体，答案选②后①；（4）SO3易与空气中水蒸气反应，生成硫酸，发出大量的热，产生大量的白雾；（5）装置Ⅴ增重了7.2g，为剩余的二氧化硫的质量，其物质的量为9/80mol; 而Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O产生的二氧化硫气体的总量为18.9/126 =0.15 mol; 反应消耗n(SO2)= 18.9/126- 9/80=0.0375 mol 所以二氧化硫的转化率为0.0375/0.15×100%=25%;

考点:气体的制备 、除杂、操作步骤、转化率的计算。