Question

【題目】在一定條作下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0。查閱資料知SO3的熔點(diǎn)為16.83℃，沸點(diǎn)是448℃。某化學(xué)學(xué)習(xí)小組欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定上述反應(yīng)中SO2的轉(zhuǎn)化率，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。

請(qǐng)根據(jù)要求回答問(wèn)題：

(1)各裝置接口的連接順序是a→_________________。

(2)裝置Ⅳ燒杯中盛放冰水的作用是_____________________。

(3)裝置Ⅰ所用硫酸，一般選用濃度為70%～80%的硫酸，原因是_________________。

(4)當(dāng)裝置Ⅰ中反應(yīng)結(jié)束時(shí)，要打開止水夾繼續(xù)通入O2一段時(shí)間，繼續(xù)通入O2的目的是_______。

(5)稱量agNa2SO3粉末與足量硫酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后稱得裝置Ⅳ增重bg，列式表示該實(shí)驗(yàn)中SO2的轉(zhuǎn)化率__________________。

Answer 1

【答案】h→i→b→c→f→g→d→e 使SO3冷凝以便從氣相中分離出來(lái) 硫酸濃度過(guò)大時(shí)主要以分子形式存在，反應(yīng)較慢；硫酸濃度過(guò)小時(shí)生成的SO2會(huì)部分溶解在稀硫酸中 將裝置中的SO2全部趕入裝置II中發(fā)生反應(yīng)，將SO3全部趕入裝置IV中冷凝為固體 ×100%

【解析】

（1）Ⅰ是制備二氧化硫的，Ⅱ是氧化二氧化硫的，IV是收集三氧化硫，III是吸收尾氣的，為測(cè)定SO2轉(zhuǎn)化為SO3的轉(zhuǎn)化率，儀器的連接順序是a→h→i→b→c→f→g→d→e。(2)由于SO3的熔點(diǎn)為16.83℃，沸點(diǎn)是448℃，所以裝置Ⅳ燒杯中盛放冰水的作用是使SO3冷凝以便從氣相中分離出來(lái)；（3）由于硫酸濃度過(guò)大時(shí)主要以分子形式存在，反應(yīng)較慢；硫酸濃度過(guò)小時(shí)生成的SO2會(huì)部分溶解在稀硫酸中，故制備二氧化硫氣體時(shí)常用一般選用濃度為70%～80%的硫酸與亞硫酸鈉固體加熱反應(yīng)； (4)當(dāng)裝置Ⅰ中反應(yīng)結(jié)束時(shí)，繼續(xù)通入O2一段時(shí)間，目的是將裝置中的SO2全部轉(zhuǎn)移到裝置II中發(fā)生反應(yīng)，將SO3全部轉(zhuǎn)移到裝置IV中冷凝為固體，提高測(cè)量SO2轉(zhuǎn)化率的準(zhǔn)確性；(5)稱量agNa2SO3粉末與足量硫酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后稱得裝置Ⅳ增重bg，由硫元素守恒可知，SO2的轉(zhuǎn)化率==bg/80g/mol÷(ag/126g/mol)=63b/40a×100%。