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℃。裝置Ⅰ中所涉及反應的化學方程式為： 。

（1）Ⅱ中的試劑是 ，儀器Ⅵ的名稱為 。裝置Ⅲ發生反應的化學方程式是 。

（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順序_____________(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18.9gNa2SO3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7.2g，則實驗測得SO2的轉化率為 。

Answer 1

【答案】Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O

（1）濃硫酸 干燥管 2SO2+O22SO3

（2）C D （3）②

（4）SO3易揮發，極易溶于水 （5）25%

【解析】

試題解析:該裝置為實驗室制備二氧化硫的裝置：亞硫酸鈉和濃硫酸加熱反應生成二氧化硫，Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；（1）Ⅱ中的試劑是濃硫酸，吸收二氧化硫中含有的水蒸氣；儀器Ⅵ的名稱為球形干燥管；裝置Ⅲ發生反應為二氧化硫發生的催化氧化生成三氧化硫；2SO2+O22SO3 ; （2）SO3的熔點是16.8℃，沸點是44.8℃,測定SO2轉化成SO3的轉化率。A測定最后剩余的二氧化硫的量，利用堿石灰來吸收，涉及到三氧化硫的干擾問題，吸收之前利用SO3的熔點是16.8℃比較低，用冰水冷卻混合氣體，三氧化硫變為固體，即可達到目的；因此選擇的裝置為現C 后D； （3）該反應為一個放熱的可逆反應，催化劑的催化效果需要一定的溫度，因此，先給催化劑預熱，然后在通入二氧化硫氣體，答案選②后①；（4）SO3易與空氣中水蒸氣反應，生成硫酸，發出大量的熱，產生大量的白霧；（5）裝置Ⅴ增重了7.2g，為剩余的二氧化硫的質量，其物質的量為9/80mol; 而Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O產生的二氧化硫氣體的總量為18.9/126 =0.15 mol; 反應消耗n(SO2)= 18.9/126- 9/80=0.0375 mol 所以二氧化硫的轉化率為0.0375/0.15×100%=25%;

考點:氣體的制備 、除雜、操作步驟、轉化率的計算。