Question

【題目】在接觸法制硫酸的生產中，SO2轉化成SO3轉化率的大小直接決定生產效率。某研究小組用下圖裝置模擬生產過程中測定SO2轉化成SO3的轉化率。已知SO3的熔點是16.8℃，沸點是44.8℃。發生裝置中所涉及反應的化學方程式為：Na2SO3(s)+H2SO4(75%)=Na2SO4+SO2↑+H2O

（1）Ⅱ中的試劑是 ，儀器Ⅵ的名稱為 。

（2）根據實驗需要，應該在Ⅳ、Ⅴ處連接合適的裝置。請從下圖A～D裝置中選擇最適合裝置并將其序號填入下面的空格中，Ⅳ、Ⅴ處連接的裝置分別是 、 。

（3）為了提高SO2的轉化率，實驗時在：①滴加濃硫酸；②加熱催化劑的步驟中，應采取的操作是先_______后_________(填編號)。

（4）實驗結束后，如果把收集SO3的試管敞口露置于空氣中，能夠看到管口有大量的白霧，產生此現象的原因是 。

（5）用12.6gNa2SO3粉末與足量較濃的硫酸進行此實驗，當反應結束時，繼續通入O2一段時間后測得裝置Ⅴ增重了4.48g，則實驗測得SO2的轉化率為 。

Answer 1

【答案】（1）濃硫酸，干燥管（2）C、 D

（3）② ①（4）SO3易揮發，極易溶于水（5）30%

【解析】

試題分析：（1）I中制得的SO2中混有水汽，需要干燥后再進入Ⅲ中，則Ⅱ中盛放濃硫酸干燥SO2氣體，儀器Ⅵ的名稱為干燥管。

（2）SO3的熔點是16，8℃，可以用冰水冷卻來獲得三氧化硫；未反應掉的二氧化硫對空氣會產生污染，可以用堿石灰或者氫氧化鈉溶液來進行尾氣處理，Ⅳ、Ⅴ處連接的裝置分別是C、D；

（3）為了提升SO2的轉化率，實驗時需要先加熱催化劑，再滴加濃硫酸使I中反應開始生成SO2；

（4）SO3易揮發且極易溶解于水，并放出大量熱，則收集SO3的試管敞口露置于空氣中，能夠看到管口有大量的白霧；

（5）根據元素守恒Na2SO3～SO2，則12.6gNa2SO3(即0.1mol)會生成二氧化硫0.1mol，裝置Ⅲ增重了4.48g，說明剩余的二氧化硫為4.48g(即0.07mol)，所以二氧化硫的轉化率=(0.1mol-0.7mol)÷0.1mol×100%=30%。