Question

（10分）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：

转化率=

二氧化硫熔点（℃）：-72.7，沸点（℃）：-10

三氧化硫熔点（℃）：16.8，沸点（℃）：44.8

（1）这些装置的连接顺序（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是                                          。

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

（5）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mg，则本实验中SO₂的转化率为                 。

Answer

（每空2分，共10分）

（1）a→h→i→b→c→f→g→d

（2）作用是使浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中；

（3）先加热催化剂V2O5，后缓缓滴入浓硫酸

（4）有无色（或白色）晶体（或固体）生成

（5）×100%或×100%或(1-) ×100%

【解析】

试题分析：（1）在装置I中制取SO2，再在装置V中利用浓硫酸的吸水性干燥SO2，然后把SO2气体通入到装置II中发生氧化还原反应产生SO3，利用SO3在室温下为液体，而SO2为气体，冷凝降温分离SO3，再用装置III中用NaOH溶液吸收未反应的SO2。所以这些装置的连接顺序（按气体左右的方向）是a→h→i→b→c→f→g→d。（2）实验时甲仪器形成了连通器，其作用是使浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中；（3）从乙处均匀通入O2，为使SO2有较高的转化率，要先安装好反应装置，再通入气体。所以实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是先加热催化剂V2O5，后缓缓滴入浓硫酸；（4）Ⅳ处降温，SO3的熔点是16.8℃，所以会有无色（或白色）晶体（或固体）生成；（5）根据S元素守恒，n mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸反应，产生SO2的物质的量是n mol；称得Ⅲ处增重mg，则未反应的SO2的物质的量是n(SO2)= mg÷64g/mol=m/64mol，则产生的SO3的物质的量是：n(SO3)=nmol- m/64mol。所以本实验中SO2的转化率为×100%或×100%或(1-) ×100%。

考点：考查仪器的连接顺序、装置的作用、实验现象的描述、物质转化率的计算的知识。