Question

在众多的新能源中，氢气将会成为21世纪最理想的能源。如图所示，硫酸工业中产生的S0₂通过下列过程既能制得H₂O,又能制得H₂。

请回答：

(1)该过程中X 是_____________(写化学式）。

(2)写出该过程反应的化学方程式：I _________ ,II ______________ 。

(3)尾气中的S0₂可用NaOH溶液吸收，同时可得含Na₂S0₃的样品，为测定样品中 Na₂SO₃的质量分数，甲同学设计实验如下(夹持及加热装置略):

①A装置发生反应的化学方程式    __________。

②装置D的作用是    _______________ 。

③持续通入氮气的目的_______________ 。

④甜定样品中的质量分数所需的数据除含Na₂SO₃的样品质量外，还需要测 _______。

Answer

I2 SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI 2HI⇌H2+I2 Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O 防止空气中的H2O、CO2、O2进入C中 排尽装置中的空气，同时使SO2 被C装置中溶液充分吸收 装置C通入SO2 前后的质量

【解析】根据题给流程和信息知，反应Ⅰ为SO2被氧化：SO2+I2+2H2O＝H2SO4+2HI，反应Ⅱ为：2HI⇌H2 + I2。

（1）根据以上分析可知X是I2。（2）根据以上分析可知反应Ⅰ为：SO2+I2+2H2O＝H2SO4+2HI，反应Ⅱ为：2HI⇌H2+ I2。（3）该实验的反应原理为：Na2SO3+H2SO4（浓）＝Na2SO4+SO2↑+H2O，2NaOH+SO2＝Na2SO3+H2O，通过测定装置C反应前后的质量增加量，计算亚硫酸钠的质量，则

①根据以上分析可知A装置发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4（浓）＝Na2SO4+SO2↑+H2O；②由于空气中的水蒸气、CO2和氧气均会被C装置吸收，所以装置D的作用是防止空气中的H2O、CO2、O2进入C中。③由于装置中含有空气，同时会残留SO2，所以持续通入氮气的目的是排尽装置中的空气，同时使SO2 被C装置中溶液充分吸收；④根据以上分析可知测定样品中Na2SO3的质量分数所需的数据是含Na2SO3的样品质量、装置C通入SO2 前后的质量。